往期文章
跟着我学Python基础篇：01.初露端倪
跟着我学Python基础篇：02.数字与字符串编程
跟着我学Python基础篇：03.选择结构
跟着我学Python基础篇：04.循环
跟着我学Python基础篇：05.函数
跟着我学Python基础篇：06.列表
跟着我学Python基础篇：07.文本
跟着我学Python基础篇：08.集合和字典
跟着我学Python进阶篇：01.试用Python完成一些简单问题
目录
- 往期文章
- 1. 面向对象的概念
- 2. 类和对象
- 3. 类的定义和使用
- 3.1 类的定义
- 3.2 创建对象
- 3.3 新式类和经典类
- 4. 属性和方法
- 4.1 类属性
- 4.2 对象属性
- 4.3 构造方法和析构方法
- 4.4 对象方法
- 4.5 类方法
- 4.6 静态方法
- 4.7 保护对象的私有属性
- 4.7 更便捷地访问私有属性——使用@property
1. 面向对象的概念
面向对象把解决问题的事物提取为多个对象，而建立对象的目的不是为了完成一个个步骤，而是为了描述某个事物在解决整个问题的过程中所发生的行为。面向对象是一个更大的封装。
2. 类和对象
类是对某类事物的抽象描述，而对象是现实中该类事物的一个个个体，类用于描述多个对象的共同特征，它是对象的定义。对象是类的具体实例，对象是根据类创建的，一个类可以对应多个对象，但一个对象只能对应一个类。
3. 类的定义和使用
3.1 类的定义
class 类名（父类）:
属性名=属性值
def（）方法名:
方法体
使用class关键字来定义类，class后是类的名称，如果类继承自某一个父类，则将父类写在括号中。
在类的定义体中，使用给属性赋值的方法定义属性，使用def关键字定义类的方法，类的方法定义与函数相似。
以下代码定义了一个dog类：
class Dog(Object):
legs=4
def description(self,dog_name):
print("我的名字是s%" % dog_name)
这段代码定义了一个名为dog的类，并通过赋值方法定义了一个属性，名为legs，然后使用关键字定义了一个方法，名为description。
在类中定义的方法带一个默认的参数self，指向对象本身，这点与函数的定义格式有所不同。
3.2 创建对象
一般创建对象的格式如下：
对象名=类名（）
可以看出，Python创建对象与其他开发语言不同，不需要使用常用的关键字new，直接使用类名加括号就可以创建了。
我们使用Dog类创建一个对象my_dog
my_dog=Dog()
3.3 新式类和经典类
在Python2.x及以前的版本，继承自任意自定义类型都成为新式类，能获得所有新式类的特性，相反地，不继承自任何内置类型的自定义类，都称经典类。
在Python3以后，新式类和经典类的区别已经不存在了，在以后的版本里，所有内置类型都继承自object，即所有类都是新式类，object是所有类的父类，如果在定义类型时没有指定父类，那么默认该类型继承自object类。
4. 属性和方法
属性用于描述事物的特征，比如颜色大小数量等，类的属性存储了各类数据，可以通过点语法来访问，类的方法定义了类的行为特征，包括这个类的各种操作。
4.1 类属性
属性包括类属性和对象属性，其中类属性定义在类的内部、方法的外部，它由该类的所有对象共同拥有。
类属性的值可以通过类和对象来访问，但是只能通过类修改，包括直接使用类属性修改，或者在类方法中修改。
比如上面定义的Dog类：
class Dog(object):
legs=4
one_dog=Dog()
another_dog=Dog()
another_dog.legs=3
print(another_dog.legs)
print(one_dog.legs)
print(Dog.legs)
在这段代码中，我们首先定义了一个Dog类，它包含一个属性legs，并赋值为4，然后创建两个对象，one_dog和another_dog，代码another_legs.legs=3修改了属性的值，通过anotherdog访问时属性值已经改为3了，但是通过onedog和Dog访问属性值依旧为4，这说明什么呢？
- 通过onedog和Dog访问属性值依旧为4，说明对象和类都可以访问类属性的值，也说明类属性并没有被anotherdog修改，即对象不能修改类属性的值。
- another_legs.legs=3的含义是为another_dog对象添加一个新的对象属性，它覆盖了同名的类属性，所以通过another_legs.legs对象访问返回3.
如果使用类名对类属性进行修改，是什么样子呢？
class Dog(object):
legs=4
one_dog=Dog()
print(one_dog.legs)
print(Dog.legs)
Dog.legs=3
print(Dog.legs)
print(one_dog.legs)
通过结果我们可以看出，使用类名成功修改了类属性的值。
4.2 对象属性
对象属性是描述对象特征的数据属性，对象属性的设置方法很灵活，可以在类定义的方法里添加，也可以在调用实例的代码里添加。
（1）在方法中添加对象属性
如果在类定义的对象方法里添加对象属性，这个属性之一在调用该方法后才能使用，否则会引起错误。
对象属性只能由对象调用，不能由类调用。
如果不调用方法，则在方法里定义的对象属性都无法访问，而其他对象创建的对象属性归创建它的对象所有，本地对象也无法访问。
（2）在调用时添加对象属性
在调用对象时，也可以动态地给对象添加属性。例如：
class Dog(object):
legs=4
one_dog=Dog()
one_dog.color="红色"
print("狗狗的颜色是%s"%one_dog.color)
（3）删除对象属性
对象属性可以删除，这是Python特有的语法。例如：
class Dog(object):
legs=4
one_dog=Dog()
one_dog.color="红色"
print("狗狗的颜色是%s"%one_dog.color)
del one_dog.color
print("狗狗的颜色是%s"%one_dog.color)
4.3 构造方法和析构方法
在Python中，构造方法和析构方法是类中的两种特殊方法，用于对象的初始化和资源的释放。构造方法在对象创建时调用，而析构方法在对象被销毁时（通常是在程序结束时或对象被垃圾回收时）调用。以下是它们的基本使用方式：
-
构造方法（
__init__）：- 构造方法是在对象创建时自动调用的特殊方法。
- 它用于执行对象的初始化操作，设置对象的属性等。
- 构造方法的名称是
__init__，它接受self作为第一个参数，后面可以包含其他参数。 - 示例：
class MyClass: def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age # 创建对象时，构造方法被调用 obj = MyClass("John", 25) -
析构方法（
__del__）：- 析构方法是在对象被销毁时自动调用的特殊方法。
- 它用于执行一些清理操作，释放对象占用的资源等。
- 析构方法的名称是
__del__，它接受self作为第一个参数。 - 注意：析构方法的调用时机不是确定的，依赖于Python的垃圾回收机制。
- 示例：
class MyClass: def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age def __del__(self): print(f"Object {self.name} is being destroyed") # 创建对象 obj = MyClass("John", 25) # 手动删除对象，触发析构方法 del obj
在实际应用中，通常更推荐使用上下文管理器（with语句）来确保资源的正确释放，而不是依赖析构方法。这是因为析构方法的调用时机不是完全可控的，而上下文管理器可以更明确地在需要时进行资源管理。
4.4 对象方法
对象方法是在类中定义的，以关键字self作为第一个参数的方法。对象方法的self参数代表调用这个方法的对象本身（在其他语言中可能使用this）。在方法调用时，可以不用传递这个参数，系统会自动将调用方法的对象作为self参数传入。
在对象方法里可以使用self关键字定义和访问对象属性，同名的对象属性会覆盖类属性。
下面的代码定义了一个类Employee，它有一个对象方法work_for_one_year().
class Employee(object):
level=3
def work_for_one_year(self):
self.level=4
tom=Employee()
print(tom.level)
tom.work_for_one_year()
print(tom.level)
在方法中定义的对象属性覆盖了同名类属性。
对象可以直接调用对象方法，但是类不可以直接调用对象方法，但是类在调用时传入类或者该类对象也可以调用对象方法。
Python是一个非常灵活的语言。
4.5 类方法
类方法是使用修饰器@classmethod修饰的方法，他的第一个参数代表类本身，按照惯例，以cls作为第一个参数，在调用时，不需要传递这个参数，系统会自动调用它的类当作参数传入。
类方法还有一个用途就是对类属性进行修改，我们知道，在对象方法中无法给类属性赋值，这样的语句会被视为定义同名的对象属性。
下面的代码演示分别使用对象方法和类方法试图修改类属性：
class Apple(object):
count=0
def add_one(self):
self.count=1
@classmethod
def add_two(cls):
cls.count=2
apple=Apple()
apple.add_one()
print(Apple.count)
Apple.add_two()
print(Apple.count)
从结果可以看出，调用对象方法addone后，类属性的值count没有改变。因为对象代码中self.count=1实际上创建了一个同名的对象属性，并没有修改属性值，而调用addtwo类方法后，类属性的值就被修改为2.
那么谁可以调用类方法呢？Python是一个很灵活的语言，虽然叫做类方法，但是对象和类都可以调用。当对象调用类方法时，系统自动将对象所属的类作为第一个默认参数传入。我们使用一个例子来测试一下：
class ExampleClass(object):
@classmethod
def class_method(cls):
print("---类方法---")
print(cls)
example=ExampleClass()
example.class_method()
ExampleClass.class_method()
从这个例子可以看出，对象和类都可以调用类方法，而且从打印结果可知，传入的第一个参数都是类。
4.6 静态方法
静态方法是使用修饰器@staticmethod进行修饰的方法，它不需要传入默认参数，所以与类没有很强的联系。由于没有传入默认的参数，所以在静态方法中不能直接访问类属性和方法，需要通过类名方法名和属性名来访问。
那么对象和类可以调用动态方法吗？我们进行一个测试：
class ExampleClass(object):
@staticmethod
def static_method():
print("---静态方法---")
example=ExampleClass()
example.static_method()
ExampleClass.static_method()
从测试结果可以看出，类和方法都可以调用静态方法。
至此，我们学习了对象方法，类方法和静态方法，我们通过下表对他们的具体特征进行归纳：
| 方法 | 第一个参数 | 修饰器 | 类和对象访问 |
|---|---|---|---|
| 实例方法 | self | 无 | 对象可以直接访问，类需要传入参数 |
| 类方法 | cls | @classmethod | 都可以直接访问 |
| 静态方法 | 无 | @staticmethod | 都可以直接访问 |
在Python中，有一种私有机制用于限制对类的属性和方法的直接访问。这通过在属性名或方法名前面添加一个或两个下划线来实现。这种机制被称为名称修饰（Name Mangling）。
-
单下划线
_：- 以单下划线开头的属性或方法被视为“受保护”的，表示它们不应该在类外部直接访问，但并没有强制限制。
- 这只是一种约定，用于告诉其他程序员“请不要直接访问这个属性或方法”。
class MyClass: def __init__(self): self._protected_variable = 42 obj = MyClass() print(obj._protected_variable) # 可以访问，但是被视为受保护的 -
双下划线
__：- 以双下划线开头的属性或方法会进行名称修饰，变成
_类名__属性名或_类名__方法名的形式。 - 这种方式使得属性或方法在类的外部几乎无法直接访问，但在类内部是可以的。
class MyClass: def __init__(self): self.__private_variable = 42 def __private_method(self): print("This is a private method.") obj = MyClass() # 在类的外部访问双下划线开头的属性和方法会进行名称修饰 print(obj._MyClass__private_variable) obj._MyClass__private_method() - 以双下划线开头的属性或方法会进行名称修饰，变成
请注意，虽然可以通过名称修饰来实现某种程度上的私有性，但在Python中并没有真正的私有性。这是因为在Python中，“我们都是成年人（We are all consenting adults here）”的理念，强制执行私有性可能会破坏灵活性和开发者的创造力。因此，开发者被信任以负责使用和维护这些规定。
4.7 保护对象的私有属性
在开发中，我们有时会不希望对象的私有属性被外界随意访问和修改的情况，我们希望外界对属性的操作在我们的控制范围之内，此时一般的处理方式是：
- 将属性定义为私有
- 添加一个公有方法，用于属性操作
现在我们将类Girl修改一下，使用方法来修改它的私有属性_age:
class Girl(object):
def __init__(self,age):
self._age=age
def get_age(self):
is_stranger=False
if is_stranger:
return 0
else:
return self._age
def set_age(self,age):
if 110>age>0:
self._age=age
else:
print("年龄不正确")
lily=Girl(25)
lily.set_age(18)
print(lily.get_age())
4.7 更便捷地访问私有属性——使用@property
@property装饰器可以把方法变成属性调用。
是的，@property 装饰器是用于将一个方法变成只读属性的一种方式。它允许你像访问属性一样调用方法，而不需要添加额外的括号。
在一个类中，如果你有一个方法返回某个值，并且你希望在使用该方法时像访问属性一样，而不是使用括号调用方法，可以使用 @property 装饰器。
以下是一个简单的例子：
class Circle:
def __init__(self, radius):
self._radius = radius
@property
def radius(self):
return self._radius
@property
def diameter(self):
return self._radius * 2
@property
def area(self):
return 3.14 * self._radius ** 2
# 创建一个 Circle 实例
my_circle = Circle(radius=5)
# 使用 @property 装饰器后，可以像访问属性一样访问方法
print(my_circle.radius) # 输出: 5
print(my_circle.diameter) # 输出: 10
print(my_circle.area) # 输出: 78.5
在这个例子中，radius、diameter 和 area 方法都被用 @property 装饰器修饰，因此可以直接访问，而不需要在后面添加括号。这提高了代码的可读性，并使其更像是访问对象的属性而不是调用方法。
