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Python创建类完全指南 - 面向对象编程核心教程 | Python学习

Python创建类完全指南

掌握面向对象编程核心概念,学习Python类定义、属性、方法、继承等关键知识

什么是Python类?

类是面向对象编程(OOP)的核心概念,它是创建对象的蓝图。类定义了对象的属性(数据)和方法(行为)。

在Python中,使用class关键字创建类,后面跟着类名(通常采用驼峰命名法)和冒号。

创建简单类

让我们创建一个表示汽车的简单类:

class Car:
    """一个表示汽车的类"""
    
    # 类的属性(所有实例共享)
    wheels = 4
    
    def __init__(self, make, model, year):
        """初始化汽车的属性"""
        self.make = make    # 实例属性
        self.model = model  # 实例属性
        self.year = year    # 实例属性
        self.mileage = 0   # 初始里程为0
    
    def get_description(self):
        """返回汽车的描述信息"""
        return f"{self.year} {self.make} {self.model}"
    
    def drive(self, miles):
        """模拟驾驶汽车,增加里程数"""
        self.mileage += miles
        print(f"已行驶 {miles} 英里,总里程: {self.mileage} 英里")

代码解析:

  • __init__方法:类的构造函数,在创建新实例时自动调用
  • self参数:表示类的当前实例,用于访问实例属性和方法
  • 实例属性:每个实例特有的属性(如make、model)
  • 类属性:所有实例共享的属性(如wheels)
  • 实例方法:定义在类中的函数,用于描述对象的行为

创建类的实例

定义类后,可以创建该类的实例(对象):

# 创建Car类的实例
my_car = Car("Toyota", "Camry", 2022)

# 访问属性
print(my_car.make)      # 输出: Toyota
print(my_car.wheels)    # 输出: 4

# 调用方法
print(my_car.get_description())  # 输出: 2022 Toyota Camry
my_car.drive(150)                # 输出: 已行驶 150 英里,总里程: 150 英里

继承:创建子类

继承允许我们基于现有类创建新类,继承父类的属性和方法:

class ElectricCar(Car):
    """电动汽车,继承自Car类"""
    
    def __init__(self, make, model, year, battery_size):
        """
        初始化电动汽车的属性
        先调用父类的__init__方法
        """
        super().__init__(make, model, year)
        self.battery_size = battery_size  # 单位为kWh
        self.charge_level = 100  # 初始电量百分比
    
    def describe_battery(self):
        """描述电池信息"""
        return f"这辆车配备 {self.battery_size}-kWh 电池,当前电量: {self.charge_level}%"
    
    # 重写父类方法
    def drive(self, miles):
        """
        电动汽车的驾驶方法
        每行驶1英里消耗1%电量(简化模型)
        """
        if miles > self.charge_level:
            print("电量不足,无法完成行程!")
            return
        
        self.mileage += miles
        self.charge_level -= miles
        print(f"已行驶 {miles} 英里,总里程: {self.mileage} 英里")
        print(f"剩余电量: {self.charge_level}%")

继承要点:

  • 在类名后的括号中指定父类
  • 使用super()调用父类方法
  • 可以添加新的属性和方法
  • 可以重写父类方法以实现不同行为

使用示例:

my_tesla = ElectricCar("Tesla", "Model S", 2023, 100)
print(my_tesla.get_description())
print(my_tesla.describe_battery())
my_tesla.drive(50)

类的高级特性

类方法

使用@classmethod装饰器定义,第一个参数是类本身(通常命名为cls)

@classmethod
def change_wheel_count(cls, count):
    cls.wheels = count

静态方法

使用@staticmethod装饰器定义,不需要self或cls参数

@staticmethod
def is_vintage(year):
    return year < 1990

属性装饰器

使用@property将方法转换为属性

@property
def age(self):
    return datetime.now().year - self.year

Python类设计最佳实践

  • 使用驼峰命名法命名类(如MyClass)
  • 使用小写下划线命名法命名方法和属性(如my_method)
  • 每个类应该有文档字符串说明其用途
  • 使用__init__方法初始化实例属性
  • 遵循单一职责原则 - 每个类应该只有一个主要功能
  • 优先使用组合而不是继承,除非有明显的"是一个"关系
  • 使用访问控制:公共属性(无前缀)、受保护属性(_single_leading)和私有属性(__double_leading)

Python类教程 - 掌握面向对象编程核心概念

通过本教程,您已经学习了Python中创建类的基本和高级概念,包括属性、方法、继承和最佳实践

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