1什么是面向对象?
写代码有两种主流思路:面向过程和面向对象。
面向过程就像菜谱——第一步切菜、第二步烧油、第三步翻炒,按顺序执行。面向对象更像角色扮演——你定义"厨师"这个角色,他有"切菜""烧油""翻炒"等技能,需要时调用就行。
三个核心概念,一句话记住:
- 类(Class)
- 对象(Object)
- 属性 & 方法:对象的特征(属性)和行为(方法)。张三的姓名是属性,张三能考试是方法
2定义第一个类
用 class 关键字定义类,__init__ 是构造方法,对象创建时自动调用。
案例:定义学生类
# 定义类class Student: def __init__(self, name, age, score): self.name = name # 属性:姓名 self.age = age # 属性:年龄 self.score = score # 属性:成绩 def introduce(self): """自我介绍""" print(f"大家好,我叫{self.name},今年{self.age}岁,成绩{self.score}分") def is_pass(self): """判断是否及格""" return self.score >= 60# 创建对象(实例化)s1 = Student("张三", 18, 85)s2 = Student("李四", 19, 55)s1.introduce()print(s2.is_pass())
运行结果:大家好,我叫张三,今年18岁,成绩85分False |
💡 理解 self:self 就是"对象自己"。调用 s1.introduce() 时,Python 自动把 s1 传给 self,所以方法内 self.name 就是 s1.name。
3封装:保护你的数据
封装就是把数据"藏"起来,外部不能随便改,只能通过方法访问。Python 用双下划线前缀表示私有属性。
案例:银行账户封装
class BankAccount: def __init__(self, owner, balance=0): self.owner = owner self.__balance = balance # 私有属性,外部不能直接访问 def deposit(self, amount): """存款""" if amount <= 0: print("存款金额必须大于0") return self.__balance += amount print(f"{self.owner}存入{amount}元,余额{self.__balance}元") def withdraw(self, amount): """取款""" if amount > self.__balance: print(f"余额不足!当前余额{self.__balance}元") return self.__balance -= amount print(f"{self.owner}取出{amount}元,余额{self.__balance}元") def get_balance(self): """查询余额(只读接口)""" return self.__balanceacc = BankAccount("阿玛", 1000)acc.deposit(500) # 阿玛存入500元,余额1500元acc.withdraw(2000) # 余额不足!当前余额1500元acc.withdraw(300) # 阿玛取出300元,余额1200元print(acc.get_balance()) # 1200# print(acc.__balance) # 报错!私有属性不能直接访问
💡 为什么要封装?如果余额是公开的,别人可以写 acc.balance = -99999 把余额改成负数。封装后,所有修改都必须经过 deposit 和 withdraw 方法,里面可以加校验逻辑。
4继承:站在巨人的肩膀上
继承让子类自动获得父类的所有属性和方法,还可以扩展自己的。比如"大学生"是"学生"的子类,拥有学生的所有特征,还多了一个"专业"属性。
案例:学生继承链
class Student: def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age def introduce(self): print(f"我叫{self.name},{self.age}岁")# 大学生继承学生class CollegeStudent(Student): def __init__(self, name, age, major): super().__init__(name, age) # 调用父类构造方法 self.major = major # 新增属性 def introduce(self): # 重写父类方法(多态) print(f"我叫{self.name},{self.age}岁,专业是{self.major}") def study(self): print(f"{self.name}正在学习{self.major}课程")cs = CollegeStudent("王五", 20, "计算机科学")cs.introduce() # 我叫王五,20岁,专业是计算机科学cs.study() # 王五正在学习计算机科学课程
💡 super() 的作用:super().__init__(name, age) 就是"让父类先把自己的属性初始化好",子类再添加自己的。这样不用重复写 self.name = name。
5多态:同一个方法,不同的行为
多态的意思是:不同对象调用同一个方法名,表现出不同的行为。上面的 introduce() 就是多态——Student 和 CollegeStudent 都有这个方法,但输出不同。
案例:动物叫声(经典多态)
class Animal: def speak(self): print("...")class Dog(Animal): def speak(self): print("汪汪汪!")class Cat(Animal): def speak(self): print("喵喵喵~")class Duck(Animal): def speak(self): print("嘎嘎嘎!")# 同一个函数,传入不同对象,行为不同def animal_speak(animal): animal.speak()animals = [Dog(), Cat(), Duck()]for a in animals: animal_speak(a)
6常用魔法方法
Python 里以双下划线开头和结尾的方法叫"魔法方法"(Magic Methods),它们是 Python 内置的特殊行为钩子。
| | |
|---|
__init__ | | |
__str__ | print(对象) 时 | |
__len__ | len(对象) 时 | |
__eq__ | == 比较时 | |
案例:用 __str__ 让打印更好看
class Book: def __init__(self, title, author, price): self.title = title self.author = author self.price = price def __str__(self): """控制 print(book) 的输出""" return f"《{self.title}》- {self.author}(¥{self.price})" def __eq__(self, other): """定义 == 比较:标题和作者相同就算同一本书""" return self.title == other.title and self.author == other.authorb1 = Book("Python入门", "阿玛", 59.9)b2 = Book("Python入门", "阿玛", 39.9)print(b1) # 《Python入门》- 阿玛(¥59.9)print(b1 == b2) # True(标题和作者相同)
7综合实战:图书管理系统
把封装、继承、多态串起来,写一个小型图书管理系统——有书、有读者、有借还功能。
案例:迷你图书管理系统
class Book: def __init__(self, title, author): self.title = title self.author = author self.is_borrowed = False def __str__(self): status = "已借出" if self.is_borrowed else "可借" return f"《{self.title}》-{self.author} [{status}]"class Reader: def __init__(self, name): self.name = name self.borrowed_books = [] # 借阅列表 def borrow(self, book): if book.is_borrowed: print(f" {self.name}借《{book.title}》失败:已被借走") else: book.is_borrowed = True self.borrowed_books.append(book) print(f" {self.name}借走了《{book.title}》") def return_book(self, book): if book in self.borrowed_books: book.is_borrowed = False self.borrowed_books.remove(book) print(f" {self.name}归还了《{book.title}》") else: print(f" {self.name}没有借过《{book.title}》")class Library: def __init__(self, name): self.name = name self.books = [] self.readers = [] def add_book(self, book): self.books.append(book) def add_reader(self, reader): self.readers.append(reader) def show_books(self): print(f"\n📚 {self.name} 图书列表:") for b in self.books: print(f" {b}") def show_readers(self): print(f"\n👤 读者列表:") for r in self.readers: print(f" {r.name}(已借{len(r.borrowed_books)}本)")# ===== 运行系统 =====lib = Library("社区图书馆")# 添加图书lib.add_book(Book("Python入门", "阿玛"))lib.add_book(Book("数据结构", "严蔚敏"))lib.add_book(Book("三体", "刘慈欣"))# 注册读者r1 = Reader("张三")r2 = Reader("李四")lib.add_reader(r1)lib.add_reader(r2)# 借还操作print("\n--- 借书 ---")r1.borrow(lib.books[0]) # 张三借Python入门r2.borrow(lib.books[0]) # 李四也想借,但已被借走r2.borrow(lib.books[2]) # 李四借三体print("\n--- 还书 ---")r1.return_book(lib.books[0])lib.show_books()lib.show_readers()
运行结果:--- 借书 ---张三借走了《Python入门》李四借《Python入门》失败:已被借走李四借走了《三体》--- 还书 ---张三归还了《Python入门》📚 社区图书馆 图书列表:《Python入门》- 阿玛 [可借]《数据结构》- 严蔚敏 [可借]《三体》- 刘慈欣 [已借出]👤 读者列表:张三(已借0本)李四(已借1本) |
💡 这个案例用到了:类的定义、__init__ 构造方法、__str__ 魔法方法、封装(is_borrowed 状态管理)、对象间交互。这是面向对象的典型应用场景。
本篇小结
- 类
- 封装
- 继承
- 多态
- 魔法方法如
__str__、__eq__ 让对象行为更自然
下一篇我们将学习模块、包与高级语法——装饰器和生成器,让你的代码更优雅、更高效。敬请关注!
Python · 面向对象 · 连载第2篇
觉得有用?收藏起来慢慢看,转发给想学编程的朋友吧 👍