Python面向对象高级特性详解
类属性
- 类属性写在类下面
- 0、类属性可以通过：
-
类名.属性 或者 对象名.属性 - 1、如何改变类属性的值
-
类的属性修改要通过类名.属性=新值来修改 - 2、如果有多个对象，类属性有什么变化
1. 对象生命周期方法
1.1 __del__方法
__del__方法是对象的析构方法，在对象被销毁时调用。
class ResourceManager:
def __init__(self, name):
self.name = name
print(f"{self.name} 资源被创建")
def __del__(self):
print(f"{self.name} 资源被销毁")
# 清理资源的代码
# 示例使用
def test_resource():
r = ResourceManager("测试资源")
# 当r离开作用域时，__del__会被调用
test_resource()
# 输出:
# 测试资源 资源被创建
# 测试资源 资源被销毁
1.2 引用计数管理
import sys
class Counter:
def __init__(self, value):
self.value = value
# 检查对象引用计数
obj = Counter(42)
print(f"引用计数: {sys.getrefcount(obj) - 1}") # 减1是因为getrefcount本身会创建一个临时引用
# 创建新引用
obj2 = obj
print(f"新增引用后计数: {sys.getrefcount(obj) - 1}")
2. 面向对象的四大特征
2.1 封装（Encapsulation）
2.1.1 私有属性和方法
class BankAccount:
def __init__(self):
self.__balance = 0 # 私有属性
def __validate_amount(self, amount): # 私有方法
return amount > 0
def deposit(self, amount):
if self.__validate_amount(amount):
self.__balance += amount
return True
return False
def get_balance(self):
return self.__balance
# 使用示例
account = BankAccount()
account.deposit(100)
print(account.get_balance()) # 100
# print(account.__balance) # AttributeError
2.1.2 属性访问器（Property）
class Person:
def __init__(self):
self.__age = 0
@property
def age(self):
return self.__age
@age.setter
def age(self, value):
if 0 <= value <= 150:
self.__age = value
else:
raise ValueError("Invalid age")
person = Person()
person.age = 25 # 使用setter
print(person.age) # 使用getter
2.2 继承（Inheritance）
2.2.1 基本继承
class Animal:
def __init__(self, name):
self.name = name
def speak(self):
pass
class Dog(Animal):
def speak(self):
return f"{self.name} says Woof!"
class Cat(Animal):
def speak(self):
return f"{self.name} says Meow!"
2.2.2 方法重写和super()
class Vehicle:
def __init__(self, brand):
self.brand = brand
def start(self):
return f"{self.brand} vehicle is starting"
class Car(Vehicle):
def __init__(self, brand, model):
super().__init__(brand)
self.model = model
def start(self):
base_start = super().start()
return f"{base_start} with {self.model} model"
2.2.3 多重继承
class Flying:
def fly(self):
return "Flying high!"
class Swimming:
def swim(self):
return "Swimming deep!"
class Duck(Flying, Swimming):
def __init__(self, name):
self.name = name
def move(self):
return f"{self.name} can {self.fly()} and {self.swim()}"
# 查看方法解析顺序
print(Duck.__mro__)
2.3 多态（Polymorphism）
def animal_sound(animal):
return animal.speak()
# 多态使用示例
dog = Dog("Buddy")
cat = Cat("Whiskers")
print(animal_sound(dog)) # Buddy says Woof!
print(animal_sound(cat)) # Whiskers says Meow!
3. 类方法和静态方法
3.1 类方法
class DateUtil:
date_format = "%Y-%m-%d"
@classmethod
def parse_date(cls, date_string):
"""解析日期字符串"""
import datetime
return datetime.datetime.strptime(date_string, cls.date_format)
@classmethod
def change_format(cls, new_format):
"""修改日期格式"""
cls.date_format = new_format
# 使用类方法
date = DateUtil.parse_date("2023-01-01")
3.2 静态方法
class MathUtil:
@staticmethod
def is_even(number):
return number % 2 == 0
@staticmethod
def is_prime(number):
if number < 2:
return False
for i in range(2, int(number ** 0.5) + 1):
if number % i == 0:
return False
return True
# 使用静态方法
print(MathUtil.is_even(4)) # True
print(MathUtil.is_prime(7)) # True
4. 特殊方法
4.1 __call__方法
class Multiplier:
def __init__(self, factor):
self.factor = factor
def __call__(self, value):
return self.factor * value
# 使用可调用对象
double = Multiplier(2)
print(double(5)) # 10
4.2 新式类与经典类
# Python 3中所有类都是新式类
class NewStyleClass:
pass
# 查看基类
print(NewStyleClass.__bases__) # (<class 'object'>,)
# 方法解析顺序
print(NewStyleClass.__mro__)
5. 最佳实践建议
5.1 封装使用建议
- 始终使用私有属性来保护数据
- 提供公共的访问器方法
- 使用property装饰器来控制属性访问
5.2 继承使用建议
- 优先使用组合而不是继承
- 避免深层继承结构
- 明确使用super()调用父类方法
5.3 方法选择建议
- 实例方法：需要访问实例状态时使用
- 类方法：需要访问类状态时使用
- 静态方法：不需要访问实例或类状态时使用