python类用法（四）
一．抽象基类与接口
抽象基类（Abstract Base Classes, ABCs）是Python中用于定义接口的机制。它们允许我们定义一些抽象方法，这些方法在子类中必须被实现。这有助于确保子类遵循特定的接口规范。
python复制代码
|
from abc import ABC, abstractmethod |
|
|
|
class Shape(ABC): |
|
@abstractmethod |
|
def area(self): |
|
pass |
|
|
|
@abstractmethod |
|
def perimeter(self): |
|
pass |
|
|
|
class Circle(Shape): |
|
def __init__(self, radius): |
|
self.radius = radius |
|
|
|
def area(self): |
|
return 3.14 * self.radius ** 2 |
|
|
|
def perimeter(self): |
|
return 2 * 3.14 * self.radius |
|
|
|
# 由于Circle类实现了Shape类的所有抽象方法，所以它是一个有效的Shape子类 |
二．类的私有属性和方法
在Python中，我们没有一个显式的关键字或语法来声明私有属性和方法，但通常我们遵循一个约定：使用单个下划线_前缀来表示保护属性或方法，使用双下划线__前缀来表示私有属性或方法。尽管Python并不强制限制访问这些属性或方法，但这是一种约定俗成的做法，用于提醒其他开发者这些属性或方法应该是“私有的”，即不应直接从类的外部访问。
python复制代码
|
class PrivateAttributes: |
|
def __init__(self): |
|
self._protected_attribute = "This is protected" |
|
self.__private_attribute = "This is private" |
|
|
|
def show_protected(self): |
|
print(self._protected_attribute) |
|
|
|
def __show_private(self): |
|
print(self.__private_attribute) |
|
|
|
# 创建对象 |
|
obj = PrivateAttributes() |
|
|
|
# 访问保护属性（虽然可以，但不建议） |
|
print(obj._protected_attribute) # 输出：This is protected |
|
|
|
# 调用保护方法 |
|
obj.show_protected() # 输出：This is protected |
|
|
|
# 尝试访问私有属性（会导致AttributeError） |
|
# print(obj.__private_attribute) # AttributeError: 'PrivateAttributes' object has no attribute '__private_attribute' |
|
|
|
# 尝试调用私有方法（同样会导致AttributeError） |
|
# obj.__show_private() # AttributeError: 'PrivateAttributes' object has no attribute '__show_private' |
虽然Python没有强制私有性，但使用双下划线前缀会在内部对属性名称进行“名称重整”（name mangling），这增加了从类外部访问这些属性的难度。名称重整会将属性名转换为包含类名的形式，例如_ClassName__private_attribute。
总结与展望
Python的类提供了强大的面向对象编程能力，通过封装、继承、多态等特性，使得代码更加模块化、可重用和可维护。在实际开发中，合理设计类结构、利用特殊方法、装饰器以及元类等高级特性，可以写出高效、健壮的代码。
随着Python生态的不断发展，越来越多的库和框架采用了面向对象的设计模式，掌握类的用法对于深入理解这些库和框架的工作原理、高效使用它们具有重要意义。未来，随着Python在数据科学、机器学习、Web开发等领域的广泛应用，类的使用将变得更加普遍和重要。因此，持续学习和掌握类的用法，对于Python开发者来说是非常有价值的。
