Python代码片段面向对象编程指南：构建可重用和可维护的代码

# 1. 面向对象编程基础**

面向对象编程（OOP）是一种编程范式，它将数据和行为组织成称为对象的实体。OOP 的核心概念包括：

- **封装：**将数据和方法捆绑在一起，隐藏实现细节。
- **继承：**允许子类从父类继承属性和方法。
- **多态：**允许对象以不同的方式响应相同的方法调用。

# 2. Python中的面向对象编程**

**2.1 类和对象**

**2.1.1 类的定义和实例化**

Python中的类是用于创建对象的蓝图。类定义了对象的属性和方法。要定义一个类，使用`class`关键字，后跟类名：

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

`__init__`方法是类的构造函数，用于在创建对象时初始化其属性。

要实例化一个类，使用`class_name()`语法：

person1 = Person("John", 30)

`person1`现在是一个`Person`类的实例，具有`name`和`age`属性。

**2.1.2 对象属性和方法**

对象属性是存储在对象中的数据。要访问对象属性，使用点运算符（`.`）：

print(person1.name)  # 输出："John"

对象方法是与对象关联的函数。要调用对象方法，使用点运算符后跟方法名：

person1.greet()  # 调用"greet"方法

**2.2 继承和多态**

**2.2.1 子类和父类**

继承允许一个类（子类）从另一个类（父类）继承属性和方法。子类可以扩展或修改父类行为。

要创建子类，使用`class`关键字，后跟子类名和父类名，用冒号（`:`）分隔：

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

`Student`类从`Person`类继承了`name`和`age`属性，并添加了`major`属性。

**2.2.2 方法重写和多态性**

方法重写允许子类定义与父类具有相同名称但不同实现的方法。

class Student(Person):
    def greet(self):
        super().greet()
        print(f"I'm a student majoring in {self.major}.")

当调用`Student`对象的`greet`方法时，它将首先调用父类的`greet`方法，然后执行子类特有的行为。

多态性是指对象可以以不同的方式响应相同的操作，具体取决于它们的类型。例如，`Person`和`Student`对象都具有`greet`方法，但它们执行不同的操作。

**2.3 封装和抽象**

**2.3.1 访问控制和封装**

封装通过将对象的内部状态隐藏在实现细节中来保护对象。Python使用访问控制修饰符（`public`、`protected`和`private`）来限制对属性和方法的访问。

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name  # public属性
        self._age = age  # protected属性
        self.__ssn = None  # private属性

`__ssn`是一个私有属性，只能在`Person`类内部访问。

**2.3.2 抽象类和接口**

抽象类是定义了方法但没有实现的类。子类必须实现抽象类中的方法才能被实例化。

from abc import ABC, abstractmethod

class Shape(ABC):
    @abstractmethod
    def area(self):
        pass

接口是定义了一组方法但没有实现的协议。类可以通过实现接口的方法来实现接口。

class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, width, height):