Python面向对象编程:封装、继承、多态(基础篇十)

1 私有属性和私有方法

面向对象三大特性:封装、继承、多态

封装的意义:

  1. 将属性和方法放到一起做为一个整体,然后通过实例化对象来处理;
  2. 隐藏内部实现细节,只需要和对象及其属性和方法交互就可以了;
  3. 对类的属性和方法增加 访问权限控制。

<1> 私有权限:在属性名和方法名 前面 加上两个下划线 __

  1. 类的私有属性 和 私有方法,都不能通过对象直接访问,但是可以在本类内部访问;
  2. 类的私有属性 和 私有方法,都不会被子类继承,子类也无法访问;
  3. 私有属性 和 私有方法 往往用来处理类的内部事情,不通过对象处理,起到安全作用。

总结:

  • Python中没有像C++中 public 和 private 这些关键字来区别公有属性和私有属性。
  • Python是以属性命名方式来区分,如果在属性和方法名前面加了2个下划线'__',则表明该属性和方法是私有权限,否则为公有权限。

<2> 修改私有属性

  • 如果需要修改一个对象的属性值,通常有2种方法

    1. 对象名.属性名 = 数据 ----> 直接修改
    2. 对象名.方法名() ----> 间接修改
  • 私有属性不能直接访问,所以无法通过第一种方式修改,一般的通过第二种方式修改私有属性的值:定义一个可以调用的公有方法,在这个公有方法内访问修改。


2 多态

  • 封装 , 这是定义类的 准则,单个类

    • 根据 职责 将 属性 和 方法 封装 到一个抽象的 类 中,
  • 继承 , 这是设计类的 技巧,父与子

    • 主要体现是实现代码的 重用,相同的代码不需要重复的编写
    • 子类可以在父类功能上进行重写,扩展类的功能
  • 多态, 不同的 子类对象调用 相同的 父类方法,产生 不同的 执行结果,可以增加代码的外部 调用灵活度

    • 多态以 继承 和 重写 父类方法 为前提
    • 多态是调用方法的技巧,不会影响到类的内部设计

最终效果

  • Person 类中只需要调用 Dog 对象 work() 方法,而不关心具体是 什么狗
  • work() 方法是在 Dog 父类中定义的,子类重写并处理不同方式的实现
  • 在程序执行时,传入不同的 Dog 对象作为实参,就会产生不同的执行效果

多态总结

  • 定义:多态是一种使用对象的方式,子类重写父类方法,调用不同子类对象的相同父类方法,可以产生不同的执行结果
  • 好处:调用灵活,有了多态,更容易编写出通用的代码,做出通用的编程,以适应需求的不断变化!

3 类属性和和实例属性

<1> 类属性

通过类创建的对象 又称为 实例对象对象属性 又称为 实例属性,记录对象各自的数据,不同对象的同名实例属性,记录的数据可能各不相同

类属性使用场景:

  • 类的实例 记录的某项数据 始终保持一致时,则定义类属性。
  • 实例属性 要求 每个对象 为其 单独开辟一份内存空间 来记录数据,而 类属性 为全类所共有 ,仅占用一份内存更加节省内存空间

总结:

  • 尽量避免类属性和对象属性同名。如果有同名对象属性,实例对象会优先访问对象属性
  • 类属性只能通过类对象修改,不能通过实例对象修改
  • 类属性也可以设置为 私有,前边添加两个下划线

<2> 实例属性

类属性就是 类对象 所拥有的属性,它被 该类的所有实例对象 所共有

类属性可以使用 类对象实例对象 访问

4 类方法和静态方法

<1> 类方法

  • 类对象所拥有的方法
  • 需要用装饰器@classmethod来标识其为类方法,对于类方法,第一个参数必须是类对象,一般以cls作为第一个参数。

使用场景:

  • 当方法中 需要使用类对象 (如访问私有类属性等)时,定义类方法
  • 类方法一般和类属性配合使用

<2> 静态方法

  • 需要通过装饰器@staticmethod来进行修饰,静态方法既不需要传递类对象也不需要传递实例对象(形参没有self/cls)
  • 静态方法 也能够通过 实例对象类对象 去访问。
image

使用场景:

  • 当方法中 既不需要使用实例对象(如实例对象,实例属性),也不需要使用类对象 (如类属性、类方法、创建实例等)时,定义静态方法
  • 取消不需要的参数传递,有利于 减少不必要的内存占用和性能消耗

注意点:

  • 类中定义了同名的对象方法、类方法、静态方法时,调用方法会优先执行最后定义的方法
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