Python3 面向对象

Python3 学习笔记 · 整理自菜鸟教程

一句话

用 class 把数据（属性）和行为（方法）封装成对象，通过继承复用代码、通过多态让同一接口表现不同行为。

要点

  • 类（class） 是模板，对象/实例 是按模板造出来的具体个体。
  • 实例方法第一个参数是 self（代表实例本身），__init__ 是构造时自动调用的初始化方法。
  • 继承：class 子类(父类):，子类自动拥有父类的属性和方法，可重写（override）。
  • super() 调用父类方法，__init__ 里常用它初始化父类部分。
  • 多态：不同子类实现同名方法，调用方无需关心具体类型，接口一致、行为各异。
  • 封装：_name 约定为受保护，__name（双下划线）触发名称改写，实现私有。
  • 类属性 vs 实例属性：类属性所有实例共享，实例属性各自独立；别用可变对象做类属性。
  • 魔术方法（dunder）：__init__、__str__、__repr__、__len__、__eq__ 等，让对象支持内置操作。
  • @classmethod 第一个参数是 cls；@staticmethod 不接收 self/cls。

语法 / 常用方法

语法/方法 说明 示例
class A: 定义类 class Dog:
def __init__(self, x): 构造/初始化 创建实例时自动调用
def method(self): 实例方法，需 self dog.bark()
class B(A): 继承 A class Cat(Animal):
super().__init__() 调父类初始化 子类构造里调用
def method(self): 重写父类方法 同名即覆盖
obj = A() 创建实例 d = Dog("旺财")
isinstance(o, A) 判断是否为某类实例 isinstance(d, Dog)
issubclass(B, A) 判断子类关系 issubclass(Cat, Animal)
@classmethod 类方法，参数 cls 常用于替代构造器
@staticmethod 静态方法，无 self/cls 工具函数
@property 把方法当属性访问 obj.area
self._x 约定受保护 只提示，不强制
self.__x 私有（名称改写） 外部几乎访问不到
__str__ 定义 print/str() 输出 返回字符串
__repr__ 定义调试表示 返回字符串
__len__ 支持 len(obj) 返回整数
__eq__ 定义 == 行为 返回 bool

代码示例

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class Animal:
    kind = "动物"            # 类属性，所有实例共享

    def __init__(self, name):
        self.name = name     # 实例属性，各自独立

    def speak(self):
        return "..."

    def __str__(self):
        return f"{self.kind}:{self.name}"


class Dog(Animal):
    def __init__(self, name, age):
        super().__init__(name)   # 初始化父类部分
        self.age = age

    def speak(self):             # 重写：多态
        return f"{self.name} 汪汪"


class Cat(Animal):
    def speak(self):
        return f"{self.name} 喵喵"


# 多态：同一接口，不同行为
for a in (Dog("旺财", 3), Cat("咪咪")):
    print(a.speak())             # 汪汪 / 喵喵

print(Dog("旺财", 3))            # 调用 __str__ → 动物:旺财


# 封装 + @property
class Circle:
    def __init__(self, r):
        self._r = r

    @property
    def area(self):              # 当属性用: c.area
        return 3.14159 * self._r ** 2

    @property
    def r(self):
        return self._r

    @r.setter                    # 赋值时校验: c.r = 5
    def r(self, value):
        if value <= 0:
            raise ValueError("半径必须为正")
        self._r = value


c = Circle(2)
print(c.area)                    # 12.56636（无需括号）
c.r = 3                          # 走 setter
print(c.area)


# 私有属性：名称改写后是 _类名__属性
class Bank:
    def __init__(self):
        self.__balance = 0       # 私有
    def deposit(self, amt):
        self.__balance += amt
    def get_balance(self):
        return self.__balance

b = Bank()
b.deposit(100)
print(b.get_balance())           # 100
# print(b.__balance)             # 报错，外部访问不到

易错点

  • self 忘写：实例方法第一个参数必须是 self，否则调用时参数错位。
  • 可变类属性：class A: items = [] 所有实例共享，会串数据，改到 __init__ 里创建。
  • __x 不是真私有：只是重命名为 _类名__x，仍可 obj._A__x 访问，靠约定自觉。
  • super() 漏调：子类重写 __init__ 却不调父类 __init__，父类属性就不存在。
  • __str__ 必须返回字符串，返回非字符串会报 TypeError。
  • isinstance vs type：isinstance 支持继承链，type(o) == A 不考虑子类，判断类型推荐前者。
  • @property 和同名 setter 名字必须一致，否则赋值不会走校验。