百度360必应搜狗淘宝本站头条
当前位置:网站首页 > 技术资源 > 正文

python 面向对象编程(python 面向对象编程的代码)

off999 2025-07-03 18:48 61 浏览 0 评论

Python 的面向对象编程(OOP)将数据和操作封装在对象中,以下是深度解析和现代最佳实践:

一、核心概念重构

1.类与实例的底层机制

class Robot:
    __slots__ = ['name']  # 限制动态属性,节省内存
    
    def __init__(self, name):
        self.name = name  # 实例属性存储于__dict__(除非用__slots__)

    def greet(self):
        print(f"Hello, I'm {self.name}")

# 类创建过程实际调用type元类
MyClass = type('MyClass', (), {'attr': 100})

2.方法解析顺序(MRO)

class A: pass
class B(A): pass
class C(A): pass 
class D(B, C): pass

print(D.__mro__)  # 输出:(D, B, C, A, object)
# 方法查找遵循C3线性化算法

二、现代类设计模式

1.数据类(Python 3.7+)

from dataclasses import dataclass, field
from typing import ClassVar

@dataclass(order=True)
class Point:
    x: float
    y: float
    version: ClassVar[str] = "1.0"  # 类属性
    history: list[str] = field(default_factory=list)  # 可变默认值

p = Point(1.5, 2.5)

2.协议类(结构化类型,Python 3.8+)

from typing import Protocol, runtime_checkable

@runtime_checkable
class Flyer(Protocol):
    def fly(self) -> str: ...

class Bird:
    def fly(self) -> str:
        return "Flapping wings"

def takeoff(entity: Flyer) -> None:
    print(entity.fly())

takeoff(Bird())  # 鸭子类型检查

三、高级特性剖析

1.描述符协议

class Validated:
    def __set_name__(self, owner, name):
        self.private_name = f"_{name}"
    
    def __get__(self, obj, objtype=None):
        return getattr(obj, self.private_name)
    
    def __set__(self, obj, value):
        self.validate(value)
        setattr(obj, self.private_name, value)
    
    def validate(self, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise ValueError("必须是整数")

class Model:
    age = Validated()  # 描述符实例

2.上下文管理器协议

class DatabaseConnection:
    def __enter__(self):
        self.conn = connect_db()
        return self.conn
    
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        self.conn.close()
        if exc_type is not None:
            logging.error(f"操作异常: {exc_val}")
        return True  # 抑制异常
        
with DatabaseConnection() as conn:
    conn.execute("...")


四、元编程进阶

1.动态类创建

def make_class(class_name, **attrs):
    attrs['__annotations__'] = {k: type(v) for k, v in attrs.items()}
    return type(class_name, (), attrs)

User = make_class('User', name=str, age=int)

2.元类控制实例化

class SingletonMeta(type):
    _instances = {}
    
    def __call__(cls, *args, **kwargs):
        if cls not in cls._instances:
            cls._instances[cls] = super().__call__(*args, **kwargs)
        return cls._instances[cls]

class Logger(metaclass=SingletonMeta):
    pass

五、性能优化技巧

1.内存优化

class Lightweight:
    __slots__ = ['x', 'y']  # 禁用__dict__,节省内存30-50%
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

2.方法调用加速

from functools import lru_cache

class Fibonacci:
    @lru_cache(maxsize=None)
    def calculate(self, n):
        if n < 2:
            return n
        return self.calculate(n-1) + self.calculate(n-2)

六、设计模式实现

1.策略模式(函数优先)

class PaymentProcessor:
    def __init__(self, strategy):
        self._strategy = strategy
    
    def execute(self, amount):
        return self._strategy(amount)

# 策略作为函数
credit_card_strategy = lambda amt: f"Credit: {amt}"
processor = PaymentProcessor(credit_card_strategy)

2.观察者模式(现代实现)

from typing import Protocol, Callable
from dataclasses import dataclass, field

class Observer(Protocol):
    def update(self, message: str) -> None: ...

@dataclass
class Subject:
    _observers: list[Observer] = field(default_factory=list)
    
    def attach(self, observer: Observer) -> None:
        self._observers.append(observer)
    
    def notify(self, message: str) -> None:
        for obs in self._observers:
            obs.update(message)

七、类型系统集成

1.泛型类(Python 3.9+)

from typing import Generic, TypeVar

T = TypeVar('T')

class Box(Generic[T]):
    def __init__(self, item: T):
        self._item = item
    
    def get(self) -> T:
        return self._item

int_box = Box[int](42)  # 类型安全容器

2.自引用类型

from typing import Self  # Python 3.11+

class Node:
    def __init__(self, value: int, next: Self | None = None):
        self.value = value
        self.next = next

八、最佳实践总结

组合优于继承

  • 使用依赖注入代替深度继承链
  • 通过Protocol实现接口隔离

不可变数据优先

from dataclasses import dataclass

@dataclass(frozen=True)  # 不可变实例
class ImmutablePoint:
    x: float
    y: float
  1. SOLID原则应用
  2. 单一职责:每个类只做一件事
  3. 开闭原则:通过扩展而非修改现有代码
  4. 依赖倒置:依赖抽象而非具体实现
  5. 性能与可读性平衡
  6. 场景推荐方案简单数据容器dataclass大量实例__slots__高频方法调用@lru_cache类型安全TypeVar + Generic

Python 的 OOP 本质是 基于字典的命名空间系统,理解 __dict__、__class__ 和元类机制后,可以构建出既灵活又高效的面向对象架构。

相关推荐

安全教育登录入口平台(安全教育登录入口平台官网)

122交通安全教育怎么登录:122交通网的注册方法是首先登录网址http://www.122.cn/,接着打开网页后,点击右上角的“个人登录”;其次进入邮箱注册,然后进入到注册页面,输入相关信息即可完...

大鱼吃小鱼经典版(大鱼吃小鱼经典版(经典版)官方版)

大鱼吃小鱼小鱼吃虾是于谦跟郭麒麟的《我的棒儿呢?》郭德纲说于思洋郭麒麟作诗的相声,最后郭麒麟做了一首,师傅躺在师母身上大鱼吃小鱼小鱼吃虾虾吃水水落石出师傅压师娘师娘压床床压地地动山摇。...

谷歌地球下载高清卫星地图(谷歌地球地图下载器)
  • 谷歌地球下载高清卫星地图(谷歌地球地图下载器)
  • 谷歌地球下载高清卫星地图(谷歌地球地图下载器)
  • 谷歌地球下载高清卫星地图(谷歌地球地图下载器)
  • 谷歌地球下载高清卫星地图(谷歌地球地图下载器)
哪个软件可以免费pdf转ppt(免费的pdf转ppt软件哪个好)
哪个软件可以免费pdf转ppt(免费的pdf转ppt软件哪个好)

要想将ppt免费转换为pdf的话,我们建议大家可以下一个那个wps,如果你是会员的话,可以注册为会员,这样的话,在wps里面的话,就可以免费将ppt呢转换为pdfpdf之后呢,我们就可以直接使用,不需要去直接不需要去另外保存,为什么格式转...

2026-02-04 09:03 off999

电信宽带测速官网入口(电信宽带测速官网入口app)

这个网站看看http://www.swok.cn/pcindex.jsp1.登录中国电信网上营业厅,宽带光纤,贴心服务,宽带测速2.下载第三方软件,如360等。进行在线测速进行宽带测速时,尽...

植物大战僵尸95版手机下载(植物大战僵尸95 版下载)

1可以在应用商店或者游戏平台上下载植物大战僵尸95版手机游戏。2下载教程:打开应用商店或者游戏平台,搜索“植物大战僵尸95版”,找到游戏后点击下载按钮,等待下载完成即可安装并开始游戏。3注意:确...

免费下载ppt成品的网站(ppt成品免费下载的网站有哪些)

1、Chuangkit(chuangkit.com)直达地址:chuangkit.com2、Woodo幻灯片(woodo.cn)直达链接:woodo.cn3、OfficePlus(officeplu...

2025世界杯赛程表(2025世界杯在哪个国家)

2022年卡塔尔世界杯赛程公布,全部比赛在卡塔尔境内8座球场举行,2022年,决赛阶段球队全部确定。揭幕战于当地时间11月20日19时进行,由东道主卡塔尔对阵厄瓜多尔,决赛于当地时间12月18日...

下载搜狐视频电视剧(搜狐电视剧下载安装)

搜狐视频APP下载好的视频想要导出到手机相册里方法如下1、打开手机搜狐视频软件,进入搜狐视频后我们点击右上角的“查找”,找到自已喜欢的视频。2、在“浏览器页面搜索”窗口中,输入要下载的视频的名称,然后...

pubg免费下载入口(pubg下载入口官方正版)
  • pubg免费下载入口(pubg下载入口官方正版)
  • pubg免费下载入口(pubg下载入口官方正版)
  • pubg免费下载入口(pubg下载入口官方正版)
  • pubg免费下载入口(pubg下载入口官方正版)
永久免费听歌网站(丫丫音乐网)

可以到《我爱音乐网》《好听音乐网》《一听音乐网》《YYMP3音乐网》还可以到《九天音乐网》永久免费听歌软件有酷狗音乐和天猫精灵,以前要跳舞经常要下载舞曲,我从QQ上找不到舞曲下载就从酷狗音乐上找,大多...

音乐格式转换mp3软件(音乐格式转换器免费版)

有两种方法:方法一在手机上操作:1、进入手机中的文件管理。2、在其中选择“音乐”,将显示出手机中的全部音乐。3、点击“全选”,选中所有音乐文件。4、点击屏幕右下方的省略号图标,在弹出菜单中选择“...

电子书txt下载(免费的最全的小说阅读器)

1.Z-library里面收录了近千万本电子书籍,需求量大。2.苦瓜书盘没有广告,不需要账号注册,使用起来非常简单,直接搜索预览下载即可。3.鸠摩搜书整体风格简洁清晰,书籍资源丰富。4.亚马逊图书书籍...

最好免费观看高清电影(播放免费的最好看的电影)

在目前的网上选择中,IMDb(互联网电影数据库)被认为是最全的电影网站之一。这个网站提供了各种类型的电影和电视节目的海量信息,包括剧情介绍、演员表、评价、评论等。其还提供了有关电影制作背后的详细信息,...

孤单枪手2简体中文版(孤单枪手2简体中文版官方下载)

要将《孤胆枪手2》游戏的征兵秘籍切换为中文,您可以按照以下步骤进行操作:首先,打开游戏设置选项,通常可以在游戏主菜单或游戏内部找到。然后,寻找语言选项或界面选项,点击进入。在语言选项中,选择中文作为游...

取消回复欢迎 发表评论: