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【一起学 Python】第 35 天:OOP 中类与对象的概念

  • 2026-09-08 15:35:42
【一起学 Python】第 35 天:OOP 中类与对象的概念

欢迎来到 Python 学习计划的第 35 天!🎉

前几天我们发布了 OOP 的完整学习计划,并初步接触了类与对象。今天,我们将深入核心,彻底搞懂 类(Class) 与 对象(Object) 的本质关系。

这是面向对象编程的基石,理解得越透彻,后续学习继承、多态就越轻松。

一、类与对象的本质理解

1. 什么是类(Class)?

类 是创建对象的模板或蓝图,它定义了一组对象共同的属性和行为。

生活中的类比:

类(模板)
对象(实例)
说明
🏠 房屋设计图
1号楼、2号楼、3号楼
同一设计图,不同房子
📱 iPhone 产品线
你的手机、我的手机
同一型号,不同设备
🍪 饼干模具
一块块饼干
同一模具,不同饼干
🚗 汽车图纸
具体的车辆
同一设计,不同车

2. 什么是对象(Object)?

对象 是类的具体实例,拥有独立的数据和状态。

# 类:手机的设计图class Phone:    def __init__(self, brand, model, price):        self.brand = brand        self.model = model        self.price = price# 对象:具体的手机实例phone1 = Phone("iPhone", "15 Pro", 7999)phone2 = Phone("小米", "14", 3999)phone3 = Phone("华为", "Mate 60", 5999)# 每个对象都有独立的数据print(phone1.brand)  # iPhoneprint(phone2.brand)  # 小米print(phone3.brand)  # 华为

3. 类与对象的关系图

┌─────────────────────────────────┐│      Class: Dog (类-蓝图)        ││  ┌───────────────────────────┐  ││  │  属性: name, age, breed   │  ││  │  方法: bark(), eat()      │  ││  └───────────────────────────┘  │└─────────────────────────────────┘           │           │ 实例化 (创建对象)           ▼    ┌──────┴──────┬──────────┐    │             │          │┌───▼───┐    ┌───▼───┐  ┌───▼───┐│ dog1  │    │ dog2  │  │ dog3  ││旺财   │    │小白   │  │大黄   ││3岁    │    │5岁    │  │2岁    │└───────┘    └───────┘  └───────┘  对象1        对象2      对象3

二、类的定义详解

1. 基本语法结构

class 类名 (父类):    """文档字符串"""    def __init__(self, 参数):        # 初始化属性        self.属性 = 参数    def 方法名 (self):        # 定义行为        pass
class ClassName:    """类的文档字符串(可选)"""    # 类属性(所有实例共享)    class_variable = "共享数据"    # 构造函数(初始化方法)    def __init__(self, param1, param2):        """初始化对象时自动调用"""        self.instance_variable1 = param1  # 实例属性        self.instance_variable2 = param2    # 实例方法    def method_name(self, params):        """对象的行为"""        # 方法体        return result

2. 命名规范(重要!)

# ✅ 正确:使用大驼峰命名法(PascalCase)class Student:    passclass BankAccount:    passclass ShoppingCart:    passclass UserProfileManager:    pass# ❌ 错误:不推荐的命名方式class student:        # 小写    passclass bank_account:   # 下划线分隔    passclass shoppingcart:   # 全小写无分隔    pass

三、对象的创建与使用

创建对象的过程叫做实例化。语法是 对象名 = 类名 (参数)。

# 创建两个不同的学生对象s1 = Student("Alice", 20)s2 = Student("Bob", 22)

1. 实例化过程详解

class Person:    def __init__(self, name, age):        print(f"步骤1: __init__ 被调用")        print(f"步骤2: 正在创建 {name} 的对象...")        self.name = name        self.age = age        print(f"步骤3: 属性已设置完成")print("开始实例化:")person = Person("张三", 25)print("步骤4: 对象创建完成!\n")print(f"对象信息:{person.name}, {person.age}岁")

输出:

开始实例化:步骤1: __init__ 被调用步骤2: 正在创建 张三 的对象...步骤3: 属性已设置完成步骤4: 对象创建完成!对象信息:张三, 25岁
实例化的底层过程:
1. Python 调用 __new__ 方法创建空对象   ↓2. Python 调用 __init__ 方法初始化对象   ↓3. 将新对象作为 self 参数传入   ↓4. 执行初始化代码,设置属性   ↓5. 返回初始化完成的对象

2. 访问属性和方法

class Car:    def __init__(self, brand, color):        self.brand = brand        self.color = color        self.speed = 0    def accelerate(self, increment):        """加速"""        self.speed += increment        return f"{self.brand} 加速到 {self.speed} km/h"    def brake(self):        """刹车"""        self.speed = 0        return f"{self.brand} 已停车"    def get_status(self):        """获取状态"""        return f"{self.color}的{self.brand},当前速度:{self.speed} km/h"# 创建对象car = Car("特斯拉", "红色")# 访问属性print(f"品牌:{car.brand}")   # 特斯拉print(f"颜色:{car.color}")   # 红色print(f"速度:{car.speed}")   # 0print()# 调用方法print(car.accelerate(50))     # 特斯拉 加速到 50 km/hprint(car.accelerate(30))     # 特斯拉 加速到 80 km/hprint(car.get_status())       # 红色的特斯拉,当前速度:80 km/hprint(car.brake())            # 特斯拉 已停车

3. 修改属性的方式

class Student:    def __init__(self, name, grade):        self.name = name        self.grade = grade        self.scores = []    def add_score(self, score):        """添加成绩"""        self.scores.append(score)        print(f"✅ 已添加成绩:{score}")    def upgrade(self):        """升级"""        self.grade += 1        print(f"🎓 {self.name} 升到 {self.grade} 年级")    def get_average(self):        """计算平均分"""        if not self.scores:            return 0        return sum(self.scores) / len(self.scores)student = Student("小明", 1)# 方式1:直接修改属性student.grade = 2print(f"当前年级:{student.grade}")# 方式2:通过方法修改(推荐)student.upgrade()  # 🎓 小明 升到 3 年级# 方式3:修改复杂属性student.add_score(85)student.add_score(90)student.add_score(88)print(f"平均分:{student.get_average():.1f}")

四、类与对象的深度探索

1. 对象的独立性

class Counter:    """计数器类"""    def __init__(self, name):        self.name = name        self.count = 0    def increment(self):        """计数加1"""        self.count += 1    def get_count(self):        """获取计数"""        return self.count    def reset(self):        """重置计数"""        self.count = 0# 创建三个独立的计数器counter1 = Counter("计数器A")counter2 = Counter("计数器B")counter3 = Counter("计数器C")# 各自计数counter1.increment()counter1.increment()counter1.increment()counter2.increment()# 互不影响print(f"{counter1.name}: {counter1.get_count()}")  # 计数器A: 3print(f"{counter2.name}: {counter2.get_count()}")  # 计数器B: 1print(f"{counter3.name}: {counter3.get_count()}")  # 计数器C: 0

2. 对象的身份(id)和比较

class Dog:    def __init__(self, name):        self.name = namedog1 = Dog("旺财")dog2 = Dog("旺财")  # 名字相同,但是不同的对象# 对象身份(内存地址)print(f"dog1 的 id: {id(dog1)}")  # 140234567890123print(f"dog2 的 id: {id(dog2)}")  # 140234567890456# 比较print(f"dog1 == dog2: {dog1 == dog2}")   # False(默认比较id)print(f"dog1 is dog2: {dog1 is dog2}")   # False(不是同一个对象)# 引用同一个对象dog3 = dog1print(f"dog1 is dog3: {dog1 is dog3}")   # True(指向同一个对象)# 修改 dog3 会影响 dog1dog3.name = "小白"print(f"dog1.name: {dog1.name}")  # 小白

3. 类属性 vs 实例属性(预告)

class School:    # 类属性:所有学生共享    school_name = "Python 学院"    student_count = 0    def __init__(self, name, grade):        # 实例属性:每个学生独有        self.name = name        self.grade = grade        School.student_count += 1# 创建学生s1 = School("张三", "高一")s2 = School("李四", "高二")# 类属性:所有实例共享print(f"s1 的学校: {s1.school_name}")      # Python 学院print(f"s2 的学校: {s2.school_name}")      # Python 学院print(f"类的学校: {School.school_name}")   # Python 学院# 实例属性:各自独立print(f"s1 的姓名: {s1.name}")  # 张三print(f"s2 的姓名: {s2.name}")  # 李四# 类属性的变化影响所有实例print(f"学生总数: {School.student_count}")  # 2

4. 动态添加和删除属性

class Person:    def __init__(self, name):        self.name = nameperson = Person("张三")# 动态添加属性person.age = 25person.city = "北京"print(f"{person.name}, {person.age}岁, 来自{person.city}")# 删除属性del person.city# 检查属性是否存在print(hasattr(person, 'age'))    # Trueprint(hasattr(person, 'city'))   # False# 获取属性(带默认值)print(getattr(person, 'age', 0))      # 25print(getattr(person, 'city', '未知'))  # 未知

五、深入理解 self

初学者最容易困惑的就是 self 参数。

1. self 是什么?

  • self 代表 对象本身。
  • 当你在调用 s1.study() 时,Python 会自动把 s1 作为第一个参数传给 study 方法。
  • 等价于:Student.study(s1)。

2. 为什么需要 self?

因为类方法需要知道**“当前是哪个对象在调用我”**,以便访问该对象独有的属性。

class Dog:    def __init__(self, name):        self.name = name  # 把传入的 name 绑定到当前对象    def bark(self):        # 如果没有 self,方法就不知道要打印哪只狗的名字        print(f"{self.name} 在叫")d1 = Dog("旺财")d2 = Dog("小白")d1.bark()  # 自动传入 d1,打印 "旺财 在叫"d2.bark()  # 自动传入 d2,打印 "小白 在叫"

3. 名字可以是别的吗?

technically 可以(比如 this, obj),但 Python 社区强制约定使用 self,请勿违反此规范。

总结

概念

说明

类 (Class)

抽象模板,定义属性和方法,内存中只有一份

对象 (Object)

具体实例,拥有独立数据,可创建多个

__init__

构造函数,创建对象时自动调用,用于初始化

self

代表对象本身,访问实例属性必备

实例化

obj = Class() 创建对象的过程

类型检查

type(), isinstance(), id()

📌 明日预告:类属性 vs 实例属性

明天我们将进入 OOP 基础第二天!

  • 主题:类属性 vs 实例属性的区别
  • 核心问题:
    1. 什么是所有对象共享的数据?(类属性)
    2. 什么是每个对象独有的数据?(实例属性)
    3. 如果类属性和实例属性同名,访问谁会优先?
    4. 如何统计创建了多少个对象?(计数器案例)

💡 提前思考:如果有一个 Student 类,school_name(学校名称)应该定义为类属性还是实例属性?student_name(学生姓名)呢?

掌握类与对象的本质,是迈向 OOP 高手的第一步!继续加油!🚀

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