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编辑人: 桃花下浅酌

calendar2025-07-20

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强化阶段(第5-8周):Python进阶 - 面向对象编程第9讲:详解类与对象/继承/多态特性,附工厂模式实战案例

在强化阶段的第5-8周,我们将深入探讨Python中的面向对象编程(OOP),重点讲解类与对象、继承和多态特性,并通过工厂模式的实战案例来巩固这些知识点。

一、类与对象

类是对象的蓝图或模板,对象是类的实例。类定义了对象的属性和方法。

知识点:

  1. 类的定义:使用class关键字定义类。
  2. 对象的创建:通过类名加括号创建对象。
  3. 属性和方法:属性是对象的特征,方法是对象的行为。

学习方法:

  • 多写代码,实践类的定义和对象的创建。
  • 理解并掌握__init__方法,这是对象的初始化方法。
  • 尝试为类添加不同的属性和方法,观察对象的行为。

二、继承

继承是面向对象编程的重要特性之一,它允许一个类继承另一个类的属性和方法。

知识点:

  1. 单继承:一个子类继承一个父类。
  2. 多继承:一个子类可以继承多个父类。
  3. 方法重写:子类可以重写父类的方法。

学习方法:

  • 编写代码实现单继承和多继承,观察继承的效果。
  • 尝试重写父类的方法,理解方法重写的应用场景。
  • 使用super()函数调用父类的方法,掌握继承中的方法调用机制。

三、多态

多态允许不同类的对象通过相同的接口调用不同的方法,从而实现灵活的代码设计。

知识点:

  1. 鸭子类型:不关心对象的类型,只关心对象是否有特定的方法。
  2. 多态的实现:通过继承和方法重写实现多态。

学习方法:

  • 编写代码实现多态,观察不同对象通过相同接口调用不同方法的效果。
  • 理解鸭子类型的概念,编写灵活的代码。
  • 尝试使用抽象基类和接口实现多态。

四、工厂模式实战案例

工厂模式是一种创建型设计模式,通过定义一个创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。

实战案例:

假设我们需要创建不同类型的图形对象(如圆形、矩形),可以使用工厂模式来实现。

from abc import ABC, abstractmethod

# 抽象基类
class Shape(ABC):
    @abstractmethod
    def draw(self):
        pass

# 具体类
class Circle(Shape):
    def draw(self):
        print("Drawing a Circle")

class Rectangle(Shape):
    def draw(self):
        print("Drawing a Rectangle")

# 工厂类
class ShapeFactory:
    @staticmethod
    def create_shape(shape_type):
        if shape_type == "circle":
            return Circle()
        elif shape_type == "rectangle":
            return Rectangle()
        else:
            raise ValueError("Invalid shape type")

# 使用工厂模式创建对象
shape = ShapeFactory.create_shape("circle")
shape.draw()  # 输出: Drawing a Circle

学习方法:

  • 理解工厂模式的原理和应用场景。
  • 尝试编写不同类型的工厂模式代码,观察其灵活性和可扩展性。
  • 结合实际项目,应用工厂模式解决实际问题。

总结

通过本讲的学习,我们深入理解了Python面向对象编程的核心概念:类与对象、继承和多态,并通过工厂模式的实战案例巩固了这些知识点。希望大家在备考过程中多写代码,多思考,掌握这些重要的编程技巧。

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创作类型:
原创

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