Python基础——面向对象(封装、继承、多态)

面向对象:

Python是一门特别彻底的面向对象(OOP)的语言

面向对象最重要的概念就是类(Class)和实例(Instance),必须牢记类是抽象的模板,而实例是根据类创建出来的一个个具体的“对象”,每个对象都拥有相同的方法,但各自的数据可能不同。

由于类可以起到模板的作用,因此,可以在创建实例的时候,把一些我们认为必须绑定的属性强制填写进去。
通过定义一个特殊的__init__方法,在创建实例的时候,就把name,score等属性绑上去:
Python基础——面向对象(封装、继承、多态)

数据封装

面向对象编程的一个重要特点就是数据封装。在上面的Student类中,每个实例就拥有各自的name和score这些数据
既然Student实例本身就拥有这些数据,要访问这些数据,就没有必要从外面的函数去访问,可以直接在Student类的内部定义访问数据的函数,这样,就把“数据”给封装起来了。这些封装数据的函数是和Student类本身是关联起来的,我们称之为类的方法:
Python基础——面向对象(封装、继承、多态)
这样一来,我们从外部看Student类,就只需要知道,创建实例需要给出name和score,而如何打印,都是在Student类的内部定义的,这些数据和逻辑被“封装”起来了,调用很容易,但却不用知道内部实现的细节。

访问限制

如果要让内部属性不被外部访问,可以把属性的名称前加上两个下划线__,在Python中,实例的变量名如果以__开头,就变成了一个私有变量(private),只有内部可以访问,外部不能访问:
Python基础——面向对象(封装、继承、多态)
这样就确保了外部代码不能随意修改对象内部的状态,这样通过访问限制的保护,代码更加健壮。
如果外部需要获取name,可以给Student类增加get_name方法:
Python基础——面向对象(封装、继承、多态)
以一个下划线开头的实例变量名,比如_name,这样的实例变量外部是可以访问的,但是,按照约定俗成的规定,就是,“虽然我可以被访问,但是,请把我视为私有变量,不要随意访问”。

继承和多态

在OOP程序设计中,当我们定义一个class的时候,可以从某个现有的class继承,新的class称为子类(Subclass),而被继承的class称为基类、父类或超类
继承最大的好处是子类获得了父类的全部功能。由于Animial实现了run()方法,因此,Dog作为它的子类,就自动拥有了run()方法:
Python基础——面向对象(封装、继承、多态)
继承的第二个好处需要我们对代码做一点改进。当子类和父类都存在相同的run()方法时,我们说,子类的run()覆盖了父类的run(),在代码运行的时候,总是会调用子类的run()。这样,我们就获得了继承的另一个好处:多态。
Python基础——面向对象(封装、继承、多态)
调用方只管调用,不管细节,而当我们新增一种Animal的子类时,只要确保run()方法编写正确,不用管原来的代码是如何调用的。这就是著名的“开闭”原则:
对扩展开放:允许新增Animal子类;
对修改封闭:不需要修改依赖Animal类型的run_twice()等函数。