前言
Python 是一种支持面向对象编程（OOP）的语言，其中类是核心概念。类是一种蓝图或模板，用于定义对象的属性和行为。本文将从零开始，详细介绍类的定义、使用，以及在实际编程中的应用
一、什么是类和对象？
类： 类是对象的模板，它定义了对象的属性（数据）和方法（行为）
对象： 对象是类的实例。通过类，可以创建多个具有相同属性和方法的对象
现实类比：
类是蓝图，比如“手机”是一个类
对象是基于蓝图创建的具体实例，比如“苹果手机”和“安卓手机”
二、如何定义类
使用 class 关键字定义一个类，类名通常遵循大写驼峰命名法（如 MyClass）
2.1 类的基本结构
class ClassName:
"""类的文档字符串，用于描述类的用途（可选）"""
# 类属性
# 方法2.2 示例：定义一个简单的类
class Person:
"""一个表示人的类"""
def greet(self):
"""打印问候语"""
print("你好，我是一个人！")2.3 创建对象
对象是类的实例，使用类名加括号来创建对象
# 创建对象
p = Person()
# 调用方法
p.greet()运行结果：
你好，我是一个人！三、类的构造函数和属性
3.1 构造函数：__init__ 方法
构造函数是类的特殊方法，用于在创建对象时初始化对象的属性
class Person:
def __init__(self, name, age):
"""构造函数"""
self.name = name # 定义实例属性
self.age = age
def greet(self):
print(f"你好，我叫 {self.name}，今年 {self.age} 岁。")3.2 创建对象并初始化属性
p = Person("小明", 20)
p.greet()运行结果：
你好，我叫 小明，今年 20 岁。四、类的属性和方法
4.1 类属性
类属性是所有对象共享的变量，定义在类级别
使用
ClassName.attribute访问
class Person:
species = "人类" # 类属性
def __init__(self, name):
self.name = name # 实例属性
# 类属性访问
print(Person.species) # 输出 "人类"
# 实例属性访问
p = Person("小明")
print(p.name) # 输出 "小明"4.2 实例属性
每个对象都有独立的实例属性
使用
self引用实例属性
class Dog:
def __init__(self, name, breed):
self.name = name # 狗的名字
self.breed = breed # 狗的品种
# 创建实例
dog = Dog("小黑", "拉布拉多")
print(dog.name) # 输出 "小黑"
print(dog.breed) # 输出 "拉布拉多"4.3 类方法和静态方法
类方法（@classmethod）
使用
@classmethod装饰器定义。第一个参数是类本身（通常命名为
cls）。
class Person:
species = "人类"
@classmethod
def describe(cls):
print(f"这是一个 {cls.species} 类。")
Person.describe() # 输出 "这是一个 人类 类。"静态方法（@staticmethod）
使用
@staticmethod装饰器定义不需要访问实例或类
class Math:
@staticmethod
def add(a, b):
return a + b
print(Math.add(5, 3)) # 输出 8五、继承和多态
5.1 什么是继承？
继承是面向对象的重要特性，允许一个类（子类）从另一个类（父类）继承属性和方法
class Animal:
def speak(self):
print("动物在叫。")
# Dog 类继承 Animal
class Dog(Animal):
def speak(self):
print("汪汪！")
# 创建实例
dog = Dog()
dog.speak() # 输出 "汪汪！"5.2 多态
多态指的是子类可以重写父类的方法，调用时会根据对象的实际类型执行对应的方法
class Cat(Animal):
def speak(self):
print("喵喵！")
animals = [Dog(), Cat()]
for animal in animals:
animal.speak()运行结果：
汪汪！
喵喵！六、封装
封装是面向对象编程中的重要概念，用于隐藏类的内部实现细节
6.1 私有属性和方法
在 Python 中，使用双下划线 __ 开头定义私有属性或方法
class Person:
def __init__(self, name, age):
self.__name = name # 私有属性
self.__age = age
def __secret(self): # 私有方法
print("这是一个秘密！")
def show_info(self):
print(f"名字：{self.__name}，年龄：{self.__age}")
self.__secret()
# 创建对象
p = Person("小明", 20)
p.show_info() # 正常访问运行结果：
名字：小明，年龄：20
这是一个秘密！七、特殊方法
Python 提供了一些特殊方法，用于实现内置操作
7.1 示例：重写 __str__
class Person:
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def __str__(self):
return f"Person(name={self.name}, age={self.age})"
p = Person("小明", 20)
print(p) # 输出 "Person(name=小明, age=20)"八、综合示例：学生管理系统
class Student:
"""学生类"""
def __init__(self, name, grade):
self.name = name
self.grade = grade
def show_info(self):
print(f"姓名：{self.name}，成绩：{self.grade}")
class ClassRoom:
"""班级类"""
def __init__(self):
self.students = []
def add_student(self, student):
self.students.append(student)
def show_all(self):
for student in self.students:
student.show_info()
# 创建学生
s1 = Student("小明", 85)
s2 = Student("小红", 90)
# 创建班级并添加学生
classroom = ClassRoom()
classroom.add_student(s1)
classroom.add_student(s2)
# 展示所有学生信息
classroom.show_all()运行结果：
姓名：小明，成绩：85
姓名：小红，成绩：90