Python面向对象编程

Python是一种面向对象编程语言，它支持类、对象、继承、封装和多态等常见面向对象编程特性。在Python中，类是最基本的面向对象编程单位，通过定义类，可以创建对象，实现对数据和行为的封装，从而构建出复杂的系统。

类和对象

在Python中，类通过class关键字定义，可以包含属性（数据）和方法（行为）。对象则是类的一个实例，通过调用类的构造函数__init__来创建。下面是一个简单的类和对象的例子：

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def say_hello(self):
        print("Hello, my name is", self.name, "and I'm", self.age, "years old.")

p1 = Person("Alice", 25)
p2 = Person("Bob", 30)

p1.say_hello()   # 输出：Hello, my name is Alice and I'm 25 years old.
p2.say_hello()   # 输出：Hello, my name is Bob and I'm 30 years old.

在上面的例子中，Person类有两个属性name和age，以及一个方法say_hello。通过调用类的构造函数__init__来创建对象，并且给对象的属性赋值。通过调用对象的方法say_hello，可以输出对象的信息。

继承和多态

在Python中，继承用于在一个类的基础上创建另一个类。子类可以访问父类的属性和方法，并且可以重写父类的方法。多态则是指不同的子类可以使用相同的方法名，但是实现不同的行为。下面是一个继承和多态的例子：

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def make_sound(self):
        pass

class Dog(Animal):
    def make_sound(self):
        print(self.name, "barks")

class Cat(Animal):
    def make_sound(self):
        print(self.name, "meows")

a1 = Dog("Fido")
a2 = Cat("Kitty")
animals = [a1, a2]

for animal in animals:
    animal.make_sound()   # 输出：Fido barks 和 Kitty meows

在上面的例子中，Animal类是一个基类，Dog和Cat类从Animal类继承而来，并且重写了make_sound方法。通过多态的特性，可以使用相同的方法名make_sound来输出不同的结果。

封装

在Python中，封装用于将对象的属性和方法隐藏起来，仅仅向外暴露出一些接口方法。通过封装，可以避免对象的属性和方法被外部直接访问和修改，从而保证对象的安全性和一致性。下面是一个封装的例子：

class Counter:
    def __init__(self):
        self.__count = 0    # 使用双下划线来将属性隐藏起来

    def increment(self):
        self.__count += 1

    def reset(self):
        self.__count = 0

    def get_count(self):
        return self.__count

c = Counter()
c.increment()
c.increment()
print(c.get_count())   # 输出：2
c.reset()
print(c.get_count())   # 输出：0

在上面的例子中，Counter类将count属性隐藏起来，通过接口方法increment、reset、get_count来访问和修改。通过这种方式，外部无法直接访问和修改count属性。