Python 3.6 面向对象编程：从入门到精通，构建优雅代码的奥秘100

好的，各位热爱编程、追求技术之美的码农朋友们，大家好！
我是你们的中文知识博主，今天我们不聊虚无缥缈的理论，只谈干货——Python 3.6 中的面向对象编程（OOP）。如果你想写出更优雅、更易维护、更符合现实世界模型的高质量Python代码，那么面向对象编程就是你必须掌握的利器。

各位码农朋友们，大家好！欢迎来到我的技术博客。今天，我们要深入探讨的是Python编程中的核心概念之一：面向对象编程 (Object-Oriented Programming, OOP)。特别地，我们将聚焦于Python 3.6这个稳定且广为使用的版本。掌握OOP，不仅仅是学会几个语法糖，更是改变你思考和组织代码方式的哲学转变。它能让你的代码更接近现实世界，更具可读性、可维护性和可扩展性。

在Python中，一切皆对象。字符串是对象，整数是对象，列表是对象，甚至函数本身也是对象。这种“万物皆对象”的哲学为我们学习OOP打下了坚实的基础。我们将从OOP的三大核心特性——封装 (Encapsulation)、继承 (Inheritance) 和多态 (Polymorphism)——入手，通过实际代码示例，一步步揭开Python OOP的神秘面纱。

1. 面向对象编程 (OOP) 是什么？为什么要用它？

OOP是一种编程范式，它将程序设计为围绕“对象”而不是“功能”进行组织。一个对象可以看作是现实世界中某个实体（如一辆车、一个人、一个订单）在程序中的抽象表示。它包含两部分：

属性 (Attributes)：描述对象的数据，例如一个人的姓名、年龄。
方法 (Methods)：描述对象的行为，例如一个人可以“说话”、“跑步”。

为什么选择OOP？

提高代码复用性：通过继承，我们可以复用已有类的功能。
增强代码可维护性：对象之间相对独立，修改一个对象通常不会影响其他对象。
降低代码复杂度：将复杂系统分解为更小的、易于理解和管理的对象。
更贴近现实世界建模：用对象来模拟现实世界中的实体，使程序设计更直观。

2. 类的定义与对象的创建：一切的起点

在Python中，类 (Class) 是创建对象的蓝图或模板。对象 (Object) 则是类的具体实例。

定义一个类：我们用 `class` 关键字来定义类。

# 定义一个Person类
class Person:
# 构造方法：当创建对象时自动调用，用于初始化对象的属性
def __init__(self, name, age):
= name # 实例属性：每个Person对象有自己的name
= age # 实例属性：每个Person对象有自己的age
# 实例方法：描述Person对象的行为
def introduce(self):
return f"大家好，我叫{}，今年{}岁。"
def say_hello(self, to_person):
return f"{}对{}说：你好！"
# 创建Person类的对象 (实例化)
person1 = Person("张三", 30)
person2 = Person("李四", 25)
# 访问对象的属性
print(f"姓名: {}, 年龄: {}") # 输出: 姓名: 张三, 年龄: 30
# 调用对象的方法
print(()) # 输出: 大家好，我叫张三，今年30岁。
print(()) # 输出: 大家好，我叫李四，今年25岁。
print(person1.say_hello(person2)) # 输出: 张三对李四说：你好！

`self` 关键字：在类的方法中，`self` 是一个约定俗成的参数，它指向当前实例对象本身。通过 `self`，我们可以在方法内部访问和修改当前实例的属性和调用其他方法。

3. 封装：保护你的数据

封装是指将对象的数据（属性）和操作数据的方法（行为）捆绑在一起，并对外部隐藏对象的内部实现细节。外部只能通过对象提供的公共接口（方法）来访问和操作数据，而不能直接修改其内部状态。这有助于防止意外修改数据，提高代码的健壮性。

Python中没有严格意义上的“private”或“protected”访问修饰符。它遵循一种“君子协定” (Convention)：

公共 (Public)：所有属性和方法默认都是公共的，可以直接访问。
保护 (Protected)：以一个下划线 `_` 开头的属性和方法，表示它们是内部使用的，不建议外部直接访问，但技术上仍然可以访问。
私有 (Private)：以两个下划线 `__` 开头的属性和方法，Python 会对其进行名称修饰 (Name Mangling)，使其在外部访问时变得困难（但并非不可能）。这通常用于避免子类意外覆盖父类的属性。

使用 `@property` 实现更优雅的封装：
Python的 `@property` 装饰器是实现封装的强大工具，它允许我们把方法当作属性来访问，同时在底层可以进行数据校验或逻辑处理。

class Circle:
def __init__(self, radius):
self._radius = 0 # 约定为保护属性
= radius # 调用setter进行初始化和校验
@property
def radius(self):
"""圆的半径 (getter)"""
return self._radius
@
def radius(self, value):
"""圆的半径 (setter)，用于设置和校验半径值"""
if not isinstance(value, (int, float)) or value (10, 20)
print(str(p)) # 调用__str__ -> (10, 20)
print(repr(p))# 调用__repr__ -> Point(10, 20)