5 Python面向对象

5.1 定义类与创建对象

# 定义一个类 Person
class Person:
    # 构造方法（初始化对象时自动调用）
    # self 代表当前对象本身
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name  # 实例属性 name
        self.age = age    # 实例属性 age

    # 定义一个实例方法
    def say_hello(self):
        # 使用 self 访问实例属性
        print(f"你好，我是 {self.name}，今年 {self.age} 岁。")

# 创建对象（实例化类）
p1 = Person("Tom", 20)  # 调用 __init__ 方法
p1.say_hello()          # 调用实例方法

5.2 类属性与实例属性

class Dog:
    species = "犬科"  # 类属性（所有对象共享）

    def __init__(self, name):
        self.name = name  # 实例属性（每个对象独立）

# 创建两个对象
dog1 = Dog("小黑")
dog2 = Dog("小白")

# 类属性：所有对象共享同一个值
print(dog1.species)  # 输出：犬科
print(dog2.species)  # 输出：犬科

# 实例属性：每个对象独立
print(dog1.name)  # 输出：小黑
print(dog2.name)  # 输出：小白

5.3 方法类型

class MyClass:
    # 实例方法（第一个参数必须是 self）
    def instance_method(self):
        print("这是实例方法（需要对象调用）")

    # 类方法（第一个参数是 cls，表示类本身）
    @classmethod
    def class_method(cls):
        print("这是类方法（可以用类名调用）")

    # 静态方法（不需要 self 或 cls）
    @staticmethod
    def static_method():
        print("这是静态方法（与类无关的工具方法）")

# 创建对象
obj = MyClass()

# 调用实例方法（必须用对象调用）
obj.instance_method()

# 调用类方法（类名或对象都可以调用）
MyClass.class_method()
obj.class_method()

# 调用静态方法（类名或对象都可以调用）
MyClass.static_method()
obj.static_method()

5.4 封装（访问控制）

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

    # 公共方法：存钱
    def deposit(self, amount):
        self.__balance += amount

    # 公共方法：获取余额
    def get_balance(self):
        return self.__balance

# 创建账户对象
acc = Account("Tom", 1000)
acc.deposit(500)  # 存钱
print(acc.get_balance())  # 输出：1500

# print(acc.__balance)  # ❌ 会报错（私有属性不能直接访问）

5.5 继承

# 定义父类
class Animal:
    def speak(self):
        print("动物发出声音")

# 定义子类 Dog，继承 Animal
class Dog(Animal):
    def speak(self):
        print("汪汪汪")  # 重写父类方法

# 定义子类 Cat，继承 Animal
class Cat(Animal):
    def speak(self):
        print("喵喵喵")  # 重写父类方法

# 创建对象并调用方法
dog = Dog()
cat = Cat()
dog.speak()  # 输出：汪汪汪
cat.speak()  # 输出：喵喵喵

5.6 多态

# 定义一个函数，接收任意 Animal 类型的对象
def animal_speak(animal):
    animal.speak()  # 调用对象的 speak 方法

# 传入不同的对象，表现不同
animal_speak(Dog())  # 输出：汪汪汪
animal_speak(Cat())  # 输出：喵喵喵

5.7 特殊方法（魔术方法）

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    # __str__ 方法：定义对象被 print() 时的显示内容
    def __str__(self):
        return f"Person: {self.name}"

# 创建对象
p = Person("Tom")
print(p)  # 输出：Person: Tom

5.8 总结

• 类 是模板，对象 是实例。
• self 代表对象本身，cls 代表类本身。
• 封装 用私有属性保护数据。
• 继承 让子类复用父类代码。
• 多态 让同一接口适配不同对象。
• 魔术方法 可以自定义对象的行为（如 __str__、__init__）。