【Python面向对象】封装机制的实现：类，及其语法特性

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原创最新推荐文章于 2026-06-11 09:08:30 发布 334 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

Python 面向对象三大特性：封装、继承与多态的深度解析在 Python 中，可使用abc模块定义抽象基类和抽象方法，来规范子类必须实现的接口，进一步强化多态的约束性。passprint(f"使用信用卡支付 {amount} 元")print(f"使用支付宝支付 {amount} 元")Payment作为抽象基类，定义了抽象方法pay，子类CreditCardPayment和AlipayPayment必须实现pay方法，确保了在支付功能接口上的统一，体现了多态的规范与灵活性。阅读详情

类，也许是从计算机的角度去结构这个世界的唯一方式。本文是一篇入门级别的文章，是有关于Python类的基础语法特性。主要内容有：类的方法（即C/C++中的函数），类的属性（即成员变量）。

写在前面：
本文是一篇学习笔记、有一定的总结性的文章，可能只适合有相关基础的人作为复习和查漏补缺。也许不适合新手！

如果你是新手，它可能适合你！

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类的定义

以Student类为例，在Python中，定义类是通过class关键字：

class Student(object):
	pass

解释：

class后面紧接着是类名，即Student，
类名通常是大写开头的单词，紧接着是(object)，表示该类是从哪个类继承下来的，继承的概念我们后面再讲，
通常，如果没有合适的继承类，就使用object类，这是所有类最终都会继承的类。

类方法

类方法包括：普通方法、静态方法和类方法，三种方法在内存中都归属于类，区别在于调用方式不同。

三种类的方法

普通方法：由对象调用；至少一个self参数；执行普通方法时，自动将调用该方法的对象赋值给self；
类方法：由类调用；至少一个cls参数；执行类方法时，自动将调用该方法的类复制给cls；
静态方法：由类调用；无默认参数；

三种类方法的调用：

class Foo:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def ord_func(self):  # 定义普通方法，至少有一个self参数
        print('普通方法')

    @classmethod  # 定义类方法，至少有一个cls参数
    def class_func(cls):
        print('类方法')

    @staticmethod  # 定义静态方法 ，无默认参数
    def static_func():
        print('静态方法')

# 调用普通方法
f = Foo()
f.ord_func()

# 调用类方法
Foo.class_func()

# 调用静态方法
Foo.static_func()

三种方法的区别：

相同点：对于所有的方法而言，均属于类（非对象）中，所以，在内存中也只保存一份。
不同点：方法调用者不同、调用方法时自动传入的参数不同。

特殊的内置方法

__init__ 构造函数，在生成对象时调用
__del__析构函数，释放对象时使用
__str__ 显示该类的实例的信息，类似于Java中Object类的toString方法
…

为了不喧宾夺主，这里这是简单介绍一下内置方法，更加详细的内置方法，后文将更加详细地介绍！

init内置方法

__init__()：

类似于Java中的带参构造方法，特殊方法“init”前后分别有两个下划线！！！
第一个参数永远是self，表示创建的实例本身，因此，在__init__方法内部，就可以把各种属性绑定到self，因为self就指向创建的实例本身。
self类似于Java中的this指针；

class Student(object): # 定义类
    def __init__(self, name, score): # 定义构造方法
		self.name = name
		self.score = score

del内置方法

__del__():
理解del内置方法：

与 init() 方法对应的是__del__() 方法，__init__() 方法用于初始化 Python 对象，
而__del__() 则用于销毁 Python 对象，
即在任何 Python 对象将要被系统回收之时，系统都会自动调用该对象的__del__() 方法。

当程序不再需要一个 Python 对象时，系统必须把该对象所占用的内存空间释放出来，这个过程被称为垃圾回收（GC，Garbage Collector），Python 会自动回收所有对象所占用的内存空间，因此开发者无须关心对象垃圾回收的过程。

**注意：**对一个变量执行 del 操作，该变量所引用的对象就会被回收，只有当对象的引用计数变成 0 时，该对象才会被回收。因此，如果一个对象有多个变量引用它，那么 del 其中一个变量是不会回收该对象的。

class Item:
    def __init__(self, name, price):
        self.name = name
        self.price = price

    def __del__ (self):  # 定义析构函数
        print('del删除对象')

im = Item('鼠标', 29.8)  # 创建一个Item对象，将之赋给im变量
x = im   # 打印im所引用的Item对象

del im
print('--这是最后一句Python语句--')  # 只有执行最后一句，该类的对象不再被使用，才del

'''输出：
--这是最后一句Python语句--
del删除对象
'''

str内置方法

__str__():
类似于Java中的“toString”方法；用于输出本类的信息；

class Student(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def __str__(self):
        return 'Student object (name: %s)' % self.name


print(Student('Michael'))  #  输出：Student object (name: Michael)
# 如果不定义"__str__"，输出：<__main__.Student object at 0x109afb190>

类属性

属性的定义有两种方式：

装饰器，即：在方法上应用装饰器
静态字段，即：在类中定义值为property对象的静态字段

在哪里定义类属性：
1、直接在类中定义属性

class UserInfo(object):
    name = '两点水'

2、在构造函数中定义属性

class UserInfo(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

类变量的定义方式：

xx：公有变量
_xx：单前置下划线，受保护的属性或方法(~~相当于protected~~)，类对象和子类可以访问，from somemodule import *禁止导入
__xx：双前置下划线，私有化属性或方法(~~相当于private~~)，无法在外部直接访问（名字重整所以访问不到），访问这种变量只能通过getter和setter函数来实现。
__xx__：双前后下划线，~~系统定义名字~~（不要自己发明这样的名字）
xx_：单后置下划线，用于避免与Python关键词的冲突

静态变量

有两种方式：

普通方式
property方式

普通静态变量

class Province:
    country = '中国'  # 类的静态变量，类似于Java中的static

    def __init__(self, name):
        self.name = name   # 普通(对象)的属性


obj = Province('河北省')  # 直接访问普通属性
print(obj.name)

print(Province.country)  # 直接访问静态变量

• 静态变量在内存中只保存一份
• 普通变量在每个对象中都要保存一份
应用场景： 通过类创建对象时，如果每个对象都具有相同的字段，那么就使用静态字段

property的静态变量

快速理解property方法：

class Foo:
    def get_bar(self):
        return 'constant info'
    BAR = property(get_bar)  # 创建常量"BAR",把get_bar方法的返回值赋值给它；

obj = Foo()
reuslt = obj.BAR    # 自动调用get_bar方法，并获取方法的返回值
print(reuslt)

property的构造方法中有个四个参数:

第一个参数是方法名，调用对象.属性时自动触发执行方法
第二个参数是方法名，调用对象.属性＝ XXX 时自动触发执行方法
第三个参数是方法名，调用 del 对象.属性时自动触发执行方法
第四个参数是字符串，调用对象.属性.doc ，此参数是该属性的描述信息

class Foo:
    def get_bar(self):
        return 'wupeiqi'
    def set_bar(self, value):  # *必须两个参数
        return
        return 'set value' + value
    def del_bar(self):
        return 'wupeiqi'
    BAR = property(get_bar, set_bar, del_bar, 'description...') # 定义一个BAR常量

obj = Foo()

obj.BAR  # 自动调用第一个参数中定义的方法：get_bar
obj.BAR = "alex"  # 自动调用第二个参数中定义的方法：set_bar方法，并将“alex”当作参数传入
del Foo.BAR  # 自动调用第三个参数中定义的方法：del_bar方法
obj.BAE.__doc__  # 自动获取第四个参数中设置的值：description...

操作静态字段

由于静态字段方式创建属性具有三种访问方式，我们可以根据他们几个属性的访问特点，分别将三个方法定义为对同一个属性：获取、修改、删除

class Goods(object):

    def __init__(self):
        self.original_price = 100  # 原价
        self.discount = 0.8  # 折扣

    def get_price(self):
        new_price = self.original_price * self.discount  # 实际价格 = 原价 * 折扣
        return new_price

    def set_price(self, value):
        self.original_price = value

    def del_price(self, value):
        del self.original_price

    PRICE = property(get_price, set_price, del_price, '价格属性描述...')


obj = Goods()
obj.PRICE         # 获取商品价格
print('现在商品的价格是：',obj.PRICE)
obj.PRICE = 200   # 修改商品原价
print('修改后商品的价格是：',obj.PRICE)
#del obj.PRICE     # 删除商品原价

装饰器

如果你已经了解Python类中的方法，那么属性就非常简单了，因为Python中的属性其实是普通方法的变种。即，通过“@property”装饰器，将一个方法变成一个变量或常量。

装饰器的类变量

class Goods:
    @property
    def price(self):
        return 'hahha'

obj = Goods()
result = obj.price  # 完全把price()方法，搞成了一个变量；如果result = obj.price()  错误！
print(result)  # 输出：hahha
# print(obj.price())  # 报错：TypeError: 'str' object is not callable

属性的定义和调用要注意一下几点：
• 定义时，在普通方法的基础上添加 @property 装饰器；
• 定义时，属性仅有一个self参数
• 调用时，无需括号，即被@property装饰的方法不再是一个方法，而是一个类属性(类变量)；

注意： 属性存在意义是：访问属性时可以制造出和访问字段(类变量)完全相同的假象
属性由方法变种而来，如果Python中没有属性，方法完全可以代替其功能。

装饰器与经典类、新式类

经典类（类名后的括号里没继承“object”）：
# ############### 定义 ###############    
class Goods:
    @property
    def price(self):
        return "wupeiqi"
    
# ############### 调用 ###############

obj = Goods()
result = obj.price  # 使得price方法变成一个变量，并获取方法的返回值
print(result)

新式类（类名后的括号里有“object”）：具有三种@property装饰器
# ############### 定义 ###############
# 新式类中的属性有三种访问方式，并分别对应了三个被@property、@方法名.setter、@方法名.deleter修饰的方法
class Goods(object):

    @property
    def price(self):
        print('@property')

    @price.setter
    def price(self, value):
        print('@price.setter')

    @price.deleter
    def price(self):
        print('@price.deleter')

# ############### 调用 ###############
obj = Goods()
obj.price          # 自动执行 @property 修饰的 price 方法，并获取方法的返回值
obj.price = 123    # 自动执行 @price.setter 修饰的 price 方法，并将 123 赋值给方法的参数
del obj.price      # 自动执行 @price.deleter 修饰的 price 方法

核心点：

经典类中的属性只有一种访问方式，其对应被 @property 修饰的方法
新式类中的属性有三种访问方式，并分别对应了三个被@property、@方法名.setter、@方法名.deleter修饰的方法

新式类的三个装饰

class Goods(object):
    def __init__(self):
        self.original_price = 100  # 原价
        self.discount = 0.8   # 折扣

    @property
    def price(self):
        new_price = self.original_price * self.discount   # 实际价格 = 原价 * 折扣
        return new_price

    @price.setter
    def price(self, value):
        self.original_price = value

    @price.deleter
    def price(self):
        del self.original_price

obj = Goods()
obj.price         # 获取商品价格
print('原商品价格：',obj.price)  # 输出：原商品价格： 80.0

obj.price = 200   # 修改商品原价
print('修改后商品价格：',obj.price)  # 输出：修改后商品价格： 160.0

del obj.price     # 删除商品原价

内置变量：name

在有些Python文件中，在最后一行常见这样的代码：

`if __name__ == '__main__'：`

这到底是什么意思呢？

__name__是一个变量。前后加了双下划线是因为这是系统定义的名字。普通变量不要使用此方式命名变量。
Python有很多模块，而这些模块是可以独立运行的！这点不像C++和C的头文件。
import的时候是要执行所import的模块的。
__name__就是标识模块的名字的一个系统变量。这里分两种情况：假如当前模块是主模块（也就是调用其他模块的模块），那么此模块名字就是__main__，通过if判断这样就可以执行“__mian__:”后面的主函数内容；假如此模块是被import的，则此模块名字为文件名字（不加后面的.py），通过if判断这样就会跳过“__mian__:”后面的内容。

通过上面方式，python就可以分清楚哪些是主函数，进入主函数执行；并且可以调用其他模块的各个函数等等。