Python面向对象编程——类、对象、方法总结

在Python中，类（class）是创建对象的蓝图，对象（object）是类的具体实例。理解类中的各种方法（实例方法、类方法、静态方法、属性方法及特殊方法）是掌握面向对象编程的核心。

1. 类与对象的基本定义

classStudent:
"""学生类，包含基本属性和方法"""

# 类属性（所有实例共享）
    school = "第一中学"

def__init__(self, name, age):
"""构造方法，创建实例时自动调用"""
        self.name = name      # 实例属性
        self.age = age
        self._score = 0# 受保护的属性（约定）

# 实例方法：第一个参数为self，可访问实例属性和方法
defintroduce(self):
returnf"我叫{self.name}，今年{self.age}岁。"

# 实例方法修改实例属性
defset_score(self, score):
if0 <= score <= 100:
            self._score = score
else:
raise ValueError("分数必须在0-100之间")

2. 实例方法、类方法与静态方法

classStudent:
    school = "第一中学"

def__init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

# 实例方法
defget_info(self):
returnf"{self.name}, {self.age}岁"

# 类方法（常见于工厂方法或修改类状态）
    @classmethod
defchange_school(cls, new_school):
        cls.school = new_school
        print(f"学校更名为：{cls.school}")

# 静态方法（工具函数，逻辑上属于该类）
    @staticmethod
defis_adult(age):
return age >= 18

使用示例：

# 实例方法
stu = Student("小明", 15)
print(stu.get_info())          # 小明, 15岁

# 类方法
Student.change_school("实验中学")  # 学校更名为：实验中学
print(Student.school)           # 实验中学

# 静态方法
print(Student.is_adult(15))     # False
print(Student.is_adult(20))     # True

3. 属性（@property）：将方法伪装成属性

使用 @property 装饰器可以像访问属性一样调用方法，便于实现校验、只读或计算属性。相当于getter方法。

classCircle:
def__init__(self, radius):
        self._radius = radius   # 私有属性

    @property
defradius(self):
"""半径的getter"""
return self._radius

    @radius.setter
defradius(self, value):
"""半径的setter，增加校验"""
if value <= 0:
raise ValueError("半径必须为正数")
        self._radius = value

    @property
defarea(self):
"""只读属性：面积"""
return3.14159 * self._radius ** 2

# 使用
c = Circle(5)
print(c.radius)    # 5（像属性一样访问）
c.radius = 10# 触发setter
print(c.area)      # 314.159（只读，不能赋值）

4. 常用特殊方法（魔术方法）

classVector:
def__init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

def__str__(self):
returnf"Vector({self.x}, {self.y})"

def__repr__(self):
returnf"Vector({self.x}, {self.y})"

def__add__(self, other):
return Vector(self.x + other.x, self.y + other.y)

def__len__(self):
return int((self.x**2 + self.y**2)**0.5)  # 模长取整

v1 = Vector(3, 4)
v2 = Vector(1, 2)
print(v1 + v2)        # Vector(4, 6)
print(len(v1))        # 5

5. 完整综合示例：银行账户类

classBankAccount:
"""银行账户类，演示多种方法的综合使用"""
    bank_name = "Python Bank"# 类属性
    account_count = 0# 统计开户总数

def__init__(self, owner, balance=0):
        self.owner = owner
        self._balance = balance
        BankAccount.account_count += 1
        self._account_id = BankAccount.account_count

# 实例方法
defdeposit(self, amount):
if amount > 0:
            self._balance += amount
            print(f"存入{amount}元，余额{self._balance}元")
else:
            print("存款金额必须为正数")

defwithdraw(self, amount):
if0 < amount <= self._balance:
            self._balance -= amount
            print(f"取出{amount}元，余额{self._balance}元")
else:
            print("余额不足或金额无效")

# 属性方法：只读余额
    @property
defbalance(self):
return self._balance

# 属性方法：可读写账户ID（演示setter）
    @property
defaccount_id(self):
return self._account_id

# 类方法：修改银行名称
    @classmethod
defrename_bank(cls, new_name):
        cls.bank_name = new_name

# 静态方法：利息计算工具
    @staticmethod
defcalc_interest(principal, rate, years):
return principal * (1 + rate) ** years

# 特殊方法：打印友好信息
def__str__(self):
returnf"账户[{self.account_id}] 持有人：{self.owner}，余额：{self.balance}元"

def__repr__(self):
returnf"BankAccount('{self.owner}', {self.balance})"

# 使用演示
acc1 = BankAccount("张三", 1000)
acc2 = BankAccount("李四")
print(acc1)                      # 账户[1] 持有人：张三，余额：1000元
acc1.deposit(500)                # 存入500元，余额1500元
acc1.withdraw(200)               # 取出200元，余额1300元
print(acc1.balance)              # 1300（属性方式）
BankAccount.rename_bank("Python Global Bank")
print(BankAccount.bank_name)     # Python Global Bank
interest = BankAccount.calc_interest(1000, 0.05, 3)
print(f"1000元存3年，5%利率，本息和：{interest:.2f}")  # 1157.63

总结

掌握这些方法，就能写出清晰、可复用且符合Python惯例的面向对象代码。建议你动手运行以上示例，并尝试添加 __sub__、__eq__ 等更多特殊方法，加深理解。