面向对象编程(Object-Oriented Programming, OOP)是一种编程范式,它使用对象来设计应用程序和软件。在Python中,OOP的四大基本特性包括封装(Encapsulation)、继承(Inheritance)、多态(Polymorphism)和抽象(Abstraction)。
以下是一个简单的Python面向对象编程的示例:
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# 定义一个类(Class)
class Dog:
# 初始化方法(Constructor),当创建对象时会自动调用
def __init__(self, name, age):
self.name = name # 封装属性
self.age = age
# 定义方法(Method)
def bark(self):
print(f"{self.name} says, 'Woof!'")
def sit(self):
print(f"{self.name} sits.")
# 创建对象(Instance)
dog1 = Dog("Rex", 3)
dog2 = Dog("Lucy", 2)
# 调用方法
dog1.bark()
dog2.sit()
# 访问属性
print(dog1.name)
print(dog2.age)
在上述代码中,我们定义了一个名为Dog的类,该类有两个属性(name和age)和两个方法(bark和sit)。然后,我们创建了两个Dog类的对象(dog1和dog2),并通过这些对象调用了类中的方法和访问了属性。
封装:在上面的例子中,name和age属性被封装在Dog类中,只能通过类的方法(如bark和sit)或直接从对象(如dog1.name)访问。
继承:Python还支持类的继承,即一个类可以继承另一个类的属性和方法。例如:
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class Poodle(Dog):
def __init__(self, name, age, color):
super().__init__(name, age) # 调用父类的初始化方法
self.color = color
def show(self):
print(f"{self.name} is a {self.color} Poodle.")
# 创建Poodle对象
poodle = Poodle("Fifi", 4, "white")
poodle.show()
poodle.bark() # 继承自Dog类的方法
在这个例子中,Poodle类继承了Dog类,并添加了一个新的属性color和一个新的方法show。
多态:多态指的是同一个操作可以作用于不同的对象上,以产生不同的结果。在Python中,由于它是动态类型的,多态是自动实现的。
抽象:抽象是一种思想,它强调我们只关注对象的行为,而不是其具体实现。在Python中,可以通过定义抽象基类(ABC)和使用抽象方法来实现抽象。
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from abc import ABC, abstractmethod
class Animal(ABC): # 抽象基类
@abstractmethod # 抽象方法
def speak(self):
pass
class Dog(Animal):
def speak(self):
return "Woof!"
class Cat(Animal):
def speak(self):
return "Meow!"
# 创建对象并调用抽象方法
dog = Dog()
cat = Cat()
print(dog.speak())
print(cat.speak())
在这个例子中,Animal是一个抽象基类,它定义了一个抽象方法speak。然后,Dog和Cat类继承了Animal类,并实现了speak方法。这样,尽管Dog和Cat类有不同的实现,但它们都可以被当作Animal对象来对待,这就是多态的体现。