一文总结：Python的封装、继承和多态

整个程序员的生涯，最重要的一个知识根基就是面向对象的理解和掌握深度。如果你意识到了面向对象开发思想的重要性，请仔细学习这篇文章。

希望对你有帮助！

这篇详细地解释封装、继承和多态，并在最后提供一个综合示例来总结这三个面向对象编程的基本特性。

封装

封装是OOP的一种机制，它将对象的数据（属性）和方法（行为）绑定在一起，并对外界隐藏了数据的直接访问。这样做的目的是确保对象内部数据的完整性，防止外部代码无意中破坏对象的状态。

代码示例：


class Account:
    def __init__(self, owner, balance=0):
        self.owner = owner
        self.__balance = balance  # 私有属性

    def deposit(self, amount):
        if amount > 0:
            self.__balance += amount
            print("Deposit successful")

    def withdraw(self, amount):
        if 0 < amount <= self.__balance:
            self.__balance -= amount
            print("Withdrawal successful")
        else:
            print("Insufficient balance")

    def get_balance(self):
        return self.__balance

# 使用
acc = Account("John")
acc.deposit(100)
print(acc.get_balance())
acc.withdraw(50)
print(acc.get_balance())

继承

继承允许我们定义一个类（派生类）以继承另一个类（基类）的属性和方法。这是代码重用的一种形式，允许我们建立关系模型，表示“是一个”关系。

代码示例：


class Vehicle:
    def __init__(self, brand, model):
        self.brand = brand
        self.model = model

    def display_info(self):
        print(f"Brand: {self.brand}, Model: {self.model}")

class Car(Vehicle):  # 继承Vehicle
    def __init__(self, brand, model, horsepower):
        super().__init__(brand, model)  # 调用父类的构造方法
        self.horsepower = horsepower

# 使用
my_car = Car("Toyota", "Camry", 268)
my_car.display_info()

多态

多态允许我们在子类中定义与父类相同的方法，但是可以根据子类的对象改变这些方法的实现。这样，相同的方法或属性的调用可以产生不同的结果，取决于对象的类型。

代码示例：


class Animal:
    def speak(self):
        pass

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return "Woof!"

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        return "Meow!"

def animal_sound(animal):
    print(animal.speak())

# 使用
my_dog = Dog()
my_cat = Cat()

animal_sound(my_dog)
animal_sound(my_cat)

综合示例

现在，让我们结合封装、继承和多态来创建一个更复杂的示例：


class Employee:
    def __init__(self, name, salary=0):
        self.name = name
        self.salary = salary

    def work(self):
        return f"{self.name} does general tasks."

class Developer(Employee):
    def __init__(self, name, salary, programming_language):
        super().__init__(name, salary)
        self.programming_language = programming_language

    def work(self):
        return f"{self.name} writes code in {self.programming_language}."

class Manager(Employee):
    def __init__(self, name, salary, department):
        super().__init__(name, salary)
        self.department = department

    def work(self):
        return f"{self.name} manages the {self.department} department."

def describe_employee(employee):
    print(employee.work())

# 使用
dev = Developer("Alice", 120000, "Python")
mgr = Manager("Bob", 130000, "IT")

describe_employee(dev)
describe_employee(mgr)

在这个示例中，Employee类封装了员工的基本属性和行为。

Developer和Manager类通过继承Employee类，并添加特定的属性和重写work方法，展示了继承和多态的使用。

describe_employee函数接受任何Employee对象作为参数，展示了如何使用多态性来调用特定的work方法，这取决于传递给它的对象类型。

通过这些示例，我们可以看到封装、继承和多态如何协同工作，以创建灵活、可扩展和易于维护的代码。

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