2014年度辛星python面向对象教程

面向对象编程（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种编程范式，它使用“对象”来设计软件。对象可以包含数据，即属性（以键值对的形式），以及代码，即方法（函数）。面向对象编程的主要思想包括封装、继承和多态。 封装是面向对象编程的基础，它是指将数据（属性）和操作数据的函数（方法）绑定在一起，形成一个整体——对象。在Python中，通过定义类（class）来创建对象，而类中包含的变量和函数分别称为属性和方法。 继承允许我们创建一个类的子类，这使得新创建的类（子类）继承父类的所有属性和方法。在Python中，继承通过在类定义中使用括号来实现，括号内是父类的名称。如果子类需要扩展或修改继承的属性和方法，可以在子类中重新定义。 多态是指允许使用子类类型的指针或引用来指向子类或父类的对象，调用同一个接口（方法）会有不同的行为。在Python中，多态性意味着可以对不同类的对象使用相同的方法调用，根据对象的具体类型来执行相应的方法。 在Python中，类的实例化过程是创建对象的过程。类是创建具体实例的蓝图。一个类可以创建多个实例，每个实例都有自己的状态（属性值）。类的实例化是通过调用类对象来完成的，通常情况下，这个调用过程会调用类中定义的`__init__`方法，这个方法是类的构造器，用于初始化实例状态。 Python中的类和实例都是对象。这意味着它们可以被赋值给变量、可以作为参数传递给函数、可以从函数返回，以及可以拥有属性和方法。模块和函数在Python中也都是对象。 继承是面向对象编程的核心特征之一，它允许新创建的类（子类）继承父类的属性和方法。这种机制可以使得代码更加模块化和可重用。例如，在Python中，如果定义了一个`Animal`类和一个`Dog`类继承自`Animal`，那么`Dog`类就可以使用`Animal`类中定义的方法，除非在`Dog`类中对这些方法进行了重写（override）。 封装是面向对象编程的另一个核心特征，它允许我们隐藏对象的内部状态细节，只通过提供的方法与对象交互。封装的目的是保护对象内部状态，同时对外提供安全的接口。 多态是面向对象编程的第三个核心特征，它允许开发者编写不依赖于具体类的代码。在Python中，多态使得不同类型的对象能够以相同的方式被处理。当我们有一个基类的引用（例如Animal），可以指向任何派生自基类的对象（例如Dog, Cat等），并以相同的方式调用它们的方法。每个对象将根据它们的实际类型来执行相应的方法。 在编写面向对象的Python程序时，需要注意面向对象的三大原则：封装、继承和多态。封装提供了一种隐藏对象内部状态和行为的方法，只对外提供必要的操作接口。继承是创建新类时，使新类继承已有类的特性和行为的能力，这有助于减少代码重复。多态是同一个接口可以被不同的底层数据类型实现的能力，它允许将子类对象当作父类对象来处理。这三个原则使得面向对象编程变得强大和灵活，是编写高质量代码的重要基础。