面向对象编程

核心概念

  • 类：对象的模板。
  • 对象：类创建出来的实例。
  • 属性：对象保存的数据。
  • 方法：对象能执行的行为。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
class User:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def greet(self):
        return f"Hello, {self.name}"

user = User("Ada")
print(user.greet())

self

self 表示当前实例。调用方法时，Python 会自动把实例传进去。

1
user.greet()

等价于：

1
User.greet(user)

实例属性与类属性

1
2
3
4
5
class Counter:
    total = 0

    def __init__(self):
        Counter.total += 1

实例属性属于单个对象，类属性属于类本身。

dataclass

1
2
3
4
5
6
from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Point:
    x: int
    y: int

适合主要用于保存数据的类。

property

1
2
3
4
5
6
7
class Circle:
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius

    @property
    def area(self):
        return 3.14159 * self.radius ** 2

property 可以把方法伪装成只读属性。

继承

1
2
3
4
5
6
7
class Animal:
    def speak(self):
        raise NotImplementedError

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return "woof"

继承适合表达「是一种」关系。

组合优先

很多时候，组合比继承更清晰。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
class Engine:
    def start(self):
        return "engine started"

class Car:
    def __init__(self, engine):
        self.engine = engine

    def start(self):
        return self.engine.start()

组合适合表达「有一个」关系。

魔术方法

1
2
3
4
5
6
7
8
9
class Money:
    def __init__(self, amount):
        self.amount = amount

    def __repr__(self):
        return f"Money({self.amount})"

    def __add__(self, other):
        return Money(self.amount + other.amount)

常见魔术方法：

  • __init__
  • __repr__
  • __str__
  • __len__
  • __iter__
  • __eq__
  • __lt__

常见坑

  • 把所有东西都写成类。
  • 继承层级太深。
  • 类属性误当实例属性使用。
  • 方法偷偷修改太多外部状态。

练习

  • 写一个 BankAccount 类，支持存款、取款、查询余额。
  • 用 dataclass 表示一本书。
  • 写一个 ShoppingCart，支持添加商品和计算总价。
  • 把一个字典列表重构成类和对象。