8.Python 面向对象（类和对象）：定义类、类的构成、类的__init__()方法、创建对象、理解self
Python 是一种面向对象的编程语言，面向对象编程（OOP）允许我们通过“类”来组织代码，实现封装、继承和多态。
1. 定义类
在 Python 中，类是通过 class 关键字定义的。类定义中包含了属性（成员变量）和方法（成员函数）。类的定义通常以 class 关键字开头。
class Dog:
pass # 空类
2. 类的构成
类主要由两部分构成：
- 属性（成员变量）：存储对象的数据。
- 方法（成员函数）：定义类的行为，操作对象的数据。
class Dog:
# 属性
species = "Canis familiaris" # 类属性
# 方法
def __init__(self, name, age):
# 实例属性
self.name = name
self.age = age
def bark(self):
return f"{self.name} says Woof!"
- 类属性：属于整个类，而不是单个实例对象。类属性对所有实例对象共享。
- 实例属性：属于具体的实例对象，每个实例都有独立的属性。
- 方法：函数属于类，它们可以访问类的属性，进行具体的操作。
3. __init__() 方法
__init__() 方法是类的构造方法，在创建对象时自动调用。它用于初始化对象的属性。每次创建对象时，__init__() 方法都会被执行。
class Dog:
def __init__(self, name, age):
self.name = name # 实例属性
self.age = age # 实例属性
__init__()是一个特殊方法，作为初始化方法，它接收至少一个参数（self），并且一般用于初始化对象的属性。self是一个指向实例对象的引用，表示当前正在创建的对象。
4. 创建对象
要创建一个对象，我们只需通过类名并传递相应的参数来调用类的构造函数 __init__()。
my_dog = Dog("Buddy", 3) # 创建对象，并传递参数
print(my_dog.name) # 输出：Buddy
print(my_dog.age) # 输出：3
my_dog是一个对象，它是Dog类的实例。my_dog.name和my_dog.age分别是Dog类的实例属性。
5. 理解 self
在类定义中的方法中，self 是必须的，并且表示当前对象的实例。在方法被调用时，self 会自动指向调用该方法的对象实例，允许方法访问该对象的属性和其他方法。
class Dog:
def __init__(self, name, age):
self.name = name # 设置实例属性
self.age = age # 设置实例属性
def description(self):
# 访问实例属性
return f"{self.name} is {self.age} years old."
def speak(self, sound):
# 访问实例属性并执行方法
return f"{self.name} says {sound}"
my_dog = Dog("Buddy", 3)
print(my_dog.description()) # 输出：Buddy is 3 years old.
print(my_dog.speak("Woof")) # 输出：Buddy says Woof
self使得方法能够访问该实例的属性和其他方法。my_dog.description()调用时，self被自动赋值为my_dog对象，方法可以访问my_dog的name和age属性。
6. 类的继承
继承是面向对象编程中的一个重要概念，它允许我们创建一个类，并从另一个类继承属性和方法。
class Animal:
def __init__(self, name):
self.name = name
def speak(self):
return f"{self.name} makes a sound."
class Dog(Animal): # 继承自Animal类
def speak(self):
return f"{self.name} barks."
my_dog = Dog("Buddy")
print(my_dog.speak()) # 输出：Buddy barks.
Dog类继承了Animal类的name属性和__init__方法，同时也重写了speak()方法。
7. 类的封装
封装是将对象的状态（属性）和行为（方法）包装在一起，并且控制外部代码访问对象内部的实现细节。可以通过属性前加双下划线（__）来实现私有化，使外部无法直接访问。
class Dog:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.__age = age # 私有属性
def get_age(self):
return self.__age # 提供一个方法来访问私有属性
def set_age(self, age):
if age > 0:
self.__age = age
else:
print("Age must be positive.")
my_dog = Dog("Buddy", 3)
print(my_dog.get_age()) # 输出：3
my_dog.set_age(4) # 设置新年龄
print(my_dog.get_age()) # 输出：4
__age是私有属性，不能直接从外部访问。get_age()和set_age()方法是公开的，可以访问和修改私有属性。
总结
- 定义类：通过
class关键字定义类，类包含属性和方法。__init__()方法：构造函数，初始化对象的属性，self指代当前对象。- 创建对象：通过类名调用构造方法创建实例。
self：指代当前对象的实例，允许访问实例的属性和方法。- 继承：子类可以继承父类的属性和方法，且可以重写父类方法。
- 封装：通过将属性设为私有（双下划线）来保护对象内部数据，并通过公开方法访问。