详解Python:面向对象编程

详解Python: 面向对象编程攻略

什么是面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）

面向对象编程是一种编程思想，它将软件系统中的对象抽象为类，一个类包含了数据和操作这些数据的方法。使用面向对象编程可以使得代码更加模块化、可复用、易于维护和扩展。

面向对象编程的核心概念包括类、对象、继承、多态等。

Python中的面向对象编程

Python是一种简单易学的高级编程语言，支持面向对象编程。Python中的类和对象与其他面向对象编程语言中的类和对象基本相同，但是Python中的一些特性使得面向对象编程更加容易。

定义一个类

在Python中，使用class关键字来定义一个类，类名通常采用大写字母命名。

class MyClass:
    pass

上面的代码中，我们定义了一个空类MyClass。在Python中，pass关键字用于表示一个空语句块，它可以被当作一个占位符来使用。在实际的类定义中，我们通常需要在类中定义一些属性和方法。

定义类的属性和方法

在Python中，类的属性可以是数据属性或者方法属性。数据属性用于存储数据，方法属性用于操作这些数据。

class MyClass:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def say_name(self):
        print('My name is %s' % self.name)

    def say_age(self):
        print('I am %d years old' % self.age)

上面的代码中，我们定义了一个名为MyClass的类，它有两个数据属性name和age以及两个方法属性say_name和say_age。其中，__init__方法是一个特殊的方法，它会在创建对象时被调用，用于对对象的属性进行初始化。

创建对象

在Python中，通过调用类来创建对象。创建对象时会自动调用__init__方法对对象的属性进行初始化。

obj1 = MyClass('Tom', 20)
obj2 = MyClass('Jerry', 18)

obj1.say_name() # 输出：My name is Tom
obj2.say_age() # 输出：I am 18 years old

上面的代码中，我们创建了两个对象obj1和obj2，它们的属性分别被初始化为name='Tom', age=20和name='Jerry', age=18。然后分别调用了它们的两个方法属性say_name和say_age。

继承

Python中支持继承，可以通过继承来实现代码的重用。

class Car:
    def __init__(self, brand):
        self.brand = brand

    def run(self):
        print('Car is running')

class Audi(Car):
    def run(self):
        print('Audi is running')

class BMW(Car):
    def run(self):
        print('BMW is running')

上面的例子中，我们定义了一个父类Car和两个子类Audi和BMW。子类继承了父类的属性和方法，子类也可以重写父类的方法来实现自己的特殊行为。

car1 = Car('Toyota')
car2 = Audi('Audi A4')
car3 = BMW('BMW X5')

car1.run() # 输出：Car is running
car2.run() # 输出：Audi is running
car3.run() # 输出：BMW is running

上面的代码中，我们创建了三个对象car1、car2和car3，分别属于不同的类。然后调用了它们的run方法，输出了不同的结果。

多态

Python支持多态，它允许我们在一个类中调用其他类的方法。在上面的继承例子中，我们可以在Car类中调用Audi和BMW类的run方法。

class Car:
    def __init__(self, brand):
        self.brand = brand

    def run(self):
        print('Car is running')

    def run_audi(self, audi):
        audi.run()

    def run_bmw(self, bmw):
        bmw.run()

car1 = Car('Toyota')
car2 = Audi('Audi A4')
car3 = BMW('BMW X5')

car1.run_audi(car2) # 输出：Audi is running
car1.run_bmw(car3) # 输出：BMW is running

上面的代码中，我们在Car类中定义了两个方法run_audi和run_bmw，它们接受一个Audi和BMW对象作为参数，并调用它们的run方法。然后我们创建了三个对象car1、car2和car3，并分别调用了car1.run_audi()和car1.run_bmw()方法。

示例说明

示例1: 定义一个学生类

class Student:
    def __init__(self, name, age, gender):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender
        self.score = 0

    def set_score(self, score):
        self.score = score

    def get_score(self):
        return self.score

    def show_info(self):
        print('Name: %s\nAge: %d\nGender: %s\nScore: %d' % (self.name, self.age, self.gender, self.score))

上面的代码中，我们定义了一个学生类Student，它有四个属性name、age、gender和score，以及三个方法set_score、get_score和show_info。其中，set_score方法用于设置学生的分数，get_score方法用于获取学生的分数，show_info方法用于展示学生的信息。这个类可以用于实现一个简单的学生管理系统。

示例2: 定义一个名为“ToDo”的任务类

class ToDo:
    def __init__(self, content, priority, finished=False):
        self.content = content
        self.priority = priority
        self.finished = finished

    def finish(self):
        self.finished = True

上面的代码中，我们定义了一个名为ToDo的任务类，它有三个属性content、priority和finished，以及一个方法finish。其中，content属性存储任务的内容，priority属性存储任务的优先级（比如重要、一般、不重要等），finished属性表示任务是否已完成。finish方法用于标记任务为已完成状态。

这个类可以用于实现一个简单的ToDo List管理系统。