面向對象編程（OOP）是 Python 編程的核心思想之一，它通過封裝、繼承、多態等特性實現代碼的復用與擴展。本文將系統梳理 Python 中 OOP 的核心概念，幫助你快速掌握面向對象編程的精髓。

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一、類與實例：從抽象到具體

1?? 類（Class）：抽象的模板

類是對現實事物的抽象描述，定義了對象的屬性（數據）和方法（行為）。使用 class 關鍵字定義，類名通常以大寫字母開頭，默認繼承自 object 類（所有類的根類）。

class Student(object):# 類的屬性和方法將在這里定義pass

2?? 實例（Instance）：具體的對象

實例是根據類創建的具體個體，每個實例擁有獨立的數據。通過「類名 + ()」創建實例：

bart = Student()
lisa = Student()print(bart)  # <__main__.Student object at 0x000001>
print(lisa)  # <__main__.Student object at 0x000002>

3?? __init__ 方法：初始化實例屬性

__init__ 方法在創建實例時自動調用，用于初始化屬性：

class Student(object):def __init__(self, name, score):self.name = nameself.score = scorebart = Student('Bart Simpson', 59)
lisa = Student('Lisa Simpson', 87)print(bart.name)   # Bart Simpson
print(lisa.score)  # 87

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二、封裝：數據與邏輯的“打包”

封裝是將數據（屬性）和操作數據的方法（函數）打包在一起，隱藏實現細節，僅通過公開方法訪問。

1?? 方法的定義與調用

class Student(object):def __init__(self, name, score):self.name = nameself.score = scoredef print_score(self):print(f"{self.name}: {self.score}")bart.print_score()  # Bart Simpson: 59

2?? 私有屬性：限制外部直接訪問

class Student(object):def __init__(self, name, score):self.__name = nameself.__score = scoredef get_name(self):return self.__namedef set_score(self, score):if 0 <= score <= 100:self.__score = scoreelse:raise ValueError("分數必須在 0-100 之間")

🔎 為什么使用私有屬性？

• 避免外部修改敏感數據
• 封裝實現細節，提高安全性和可靠性

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三、繼承：代碼復用的利器

繼承允許子類復用父類的屬性和方法，并可擴展新功能或重寫已有方法。

1?? 基本用法

class Animal(object):def run(self):print("動物在奔跑...")class Dog(Animal):passclass Cat(Animal):def run(self):print("貓在奔跑...")

2?? 繼承的優勢

dog = Dog()
dog.run()  # 動物在奔跑...cat = Cat()
cat.run()  # 貓在奔跑...

? 避免重復代碼
? 子類可自定義行為

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四、多態：靈活的接口適配

多態允許不同子類以統一接口調用，實現不同表現。

1?? 多態體現：

def run_twice(animal):animal.run()animal.run()run_twice(Dog())       # 動物在奔跑...
run_twice(Cat())       # 貓在奔跑...class Tortoise(Animal):def run(self):print("烏龜在緩慢爬行...")run_twice(Tortoise())  # 烏龜在緩慢爬行...

2?? 優勢

• ? 調用方無需關心具體類型
• ? 遵循開閉原則：開放擴展，封閉修改

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五、類屬性與實例屬性

1?? 實例屬性：每個實例獨有

bart.age = 8
lisa.age = 9

2?? 類屬性：類本身擁有，所有實例共享

class Student(object):count = 0def __init__(self, name):self.name = nameStudent.count += 1bart = Student('Bart')
print(Student.count)  # 1lisa = Student('Lisa')
print(Student.count)  # 2

?? 注意：實例屬性會遮蔽同名類屬性！

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六、對象信息的獲取

Python 提供豐富的內置函數動態獲取對象信息：

函數	作用
type(obj)	獲取類型
isinstance(obj, 類型)	判斷是否為某類或其子類實例 ?
dir(obj)	列出所有屬性和方法
hasattr(obj, 'attr')	判斷是否有某屬性
getattr(obj, 'attr')	獲取屬性值，支持默認值
setattr(obj, 'attr', val)	設置屬性

?示例：

class MyObject(object):def __init__(self):self.x = 9def power(self):return self.x * self.xobj = MyObject()print(hasattr(obj, 'x'))        # True
print(getattr(obj, 'x'))        # 9
print(getattr(obj, 'y', 404))   # 404
fn = getattr(obj, 'power')
print(fn())                     # 81

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七、鴨子類型 🦆

Python 作為動態語言，不依賴嚴格的繼承關系，而是通過 “鴨子類型” 判斷對象是否符合要求：“如果一個對象看起來像鴨子，叫起來像鴨子，那它就是鴨子”。

• 例如，只要一個對象有 read() 方法，就可以被視為 “類文件對象”，無需繼承自某個特定的類：

def read(self):return "模擬文件內容"# 接收類文件對象的函數
def read_data(fp):print(fp.read())# 傳入自定義的 FileLike 實例（無需繼承）
read_data(FileLike())  # 模擬文件內容

💡 鴨子類型原則：只要有 .read() 方法，就可當作“類文件對象”使用！

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? 總結歸納

OOP 概念	關鍵點說明
類與實例	類是模板，實例是具體對象
__init__	初始化實例屬性
封裝	使用 __ 隱藏私有屬性，避免濫用
方法調用	第一個參數為 self，由實例自動傳遞
繼承	子類繼承父類，減少重復代碼
多態	子類重寫方法，接口統一，行為多樣
類屬性	所有實例共享
實例屬性	各自獨立
類型判斷	推薦使用 isinstance() 判斷
鴨子類型	行為決定角色，而非繼承結構