Python面向对象编程（OOP）：封装、继承与多态

# 1. Python面向对象编程概述

## 1.1 什么是面向对象编程

面向对象编程（Object Oriented Programming，OOP）是一种程序设计范式，它将数据与操作数据的方法捆绑在一起，形成“对象”，通过对象之间的交互来实现程序的功能。

## 1.2 Python中的面向对象编程特点

在Python中，一切皆对象，支持面向对象编程范式。Python中的面向对象编程特点包括封装、继承和多态等核心概念。

## 1.3 面向对象编程的优点

面向对象编程具有代码重用性高、模块化、维护性强、扩展性好等优点。通过面向对象编程，可以更好地组织和管理代码，提高代码的可读性和可维护性。

# 2. Python面向对象编程基础

面向对象编程是一种程序设计范式，它将数据以及操作数据的方法封装在一起，使之成为一个独立的个体。Python作为一门支持面向对象编程的高级语言，提供了丰富的特性来实现面向对象编程。

### 2.1 类和实例

在Python中，类是对象的抽象，它定义了对象的属性和行为。实例则是类的具体表现，我们可以根据类创建多个实例对象。

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

    def greet(self):
        print(f"Hello, my name is {self.name} and I am {self.age} years old.")

# 创建实例
person1 = Person("Alice", 30)
person2 = Person("Bob", 25)

person1.greet()
person2.greet()

### 2.2 属性和方法

属性是类的特征，方法是类的行为。我们可以通过属性来描述对象的状态，通过方法来定义对象的行为。

class Car:
    def __init__(self, make, model):
        self.make = make
        self.model = model

    def display_info(self):
        print(f"This car is a {self.make} {self.model}.")

my_car = Car("Toyota", "Corolla")
my_car.display_info()

### 2.3 构造函数和析构函数

构造函数 `__init__` 在实例化对象时被调用，用于初始化对象的属性。析构函数 `__del__` 在对象被销毁时调用，可以用来清理资源。

class Book:
    def __init__(self, title, author):
        self.title = title
        self.author = author
        print(f"Book '{self.title}' by {self.author} created.")

    def __del__(self):
        print(f"Book '{self.title}' deleted.")

book1 = Book("Harry Potter", "J.K. Rowling")
del book1

通过以上示例，我们可以看到类、实例、属性和方法是Python面向对象编程的基确，后续的封装、继承和多态等概念都是基于这些基础知识构建的。

# 3. 封装

## 3.1 封装的含义

封装是面向对象编程中的一种重要特性，它指的是将数据和方法封装在一个类中，并对外部隐藏对象的内部细节。这样可以在不影响使用的前提下，对对象的内部实现进行更改和优化，同时提高了代码的安全性和可维护性。

## 3.2 Python中的封装方法

在Python中，封装是通过访问控制和属性方法来实现的。通过将属性定义为私有的（以双下划线开头），并提供公有的访问方法，可以控制外部对对象的访问和修改。

class Car:
    def __init__(self, brand, model):
        self.__brand = brand  # 私有属性
        self.__model = model  # 私