类

在 Python 中，类是一种抽象的数据类型，它是对现实世界中的事物的抽象，和其他编程语言一样，Python 也支持类的定义和使用。

类和实例是两个不同的概念，类是对现实世界中的事物的抽象，而实例是类的具体实现。也就是说，类是一个模板，实例是根据模板创建的对象。比如学生是一个类，而小明，小红是学生类的实例。

定义类

在 Python 中，使用 class 关键字来定义类，语法如下：

class ClassName:
    # class body
    pass

构造函数

构造函数是类的一种特殊方法，它在创建对象时自动调用，用来初始化对象的属性。在 Python 中，构造函数的名称是固定的，即 __init__，语法如下：

class ClassName:
    def __init__(self, parameters):
        # constructor body
        pass

每一个类在创建一个实例的时候，都会自动调用构造函数，用来初始化实例的属性。

属性和方法

在 Python 中，类可以包含属性和方法，属性是类的特征，方法是类的行为。

属性

属性是类的特征，它用来描述类的状态。在 Python 中，属性是类的变量，它可以是类变量，也可以是实例变量。

方法

方法是类的行为，它用来描述类的操作。在 Python 中，方法是类的函数，它可以是类方法，也可以是实例方法。

class Person:
    def __init__(self, name: str, age: int):
        # constructor body
        self.name = name
        self.age = age

    def get_name(self):
        return self.name

    def get_age(self):
        return self.age

obj = Person("Tom", 18)

print(obj.name)  # Tom
print(obj.age)  # 18

print(obj.get_name())  # Tom
print(obj.get_age())  # 18

在 Python 中，类的方法第一个参数是 self，它表示类的实例本身，通过 self 可以访问类的属性和方法。比如在创建了一个 Person 类的实例 obj 之后，通过 obj.get_name() 可以获取 obj 的 name 属性。同样的，通过 obj.name 也可以获取 obj 的 name 属性。obj.get_name()称为实例方法，obj.name称为实例属性。一但创建了一个类的实例，就可以通过实例来访问类的属性和方法。

类的继承

在 Python 中，类的继承是一种重要的特性，它可以让一个类继承另一个类的属性和方法。继承的类称为子类，被继承的类称为父类。

class Animal:
    def __init__(self, name: str):
        self.name = name

    def get_name(self):
        return self.name

class Dog(Animal):
    def __init__(self, name: str, age: int):
        super().__init__(name)
        self.age = age

    def get_age(self):
        return self.age

dog = Dog("Tom", 3)

print(dog.get_name())  # Tom
print(dog.get_age())  # 3

在上面的例子中，Animal 是父类，Dog 是子类。继承的语法是通过在子类的类名后面加上父类的类名，用括号括起来。在子类的构造函数中，通过 super().__init__(name) 调用父类的构造函数，用来初始化父类的属性。通过继承，子类可以继承父类的属性和方法。

也就是说，新创建的 Dog 类的实例 dog 既可以调用 Dog 类的方法，也可以调用 Animal 类的方法。

多态

多态是指不同的类可以对同一个方法做出不同的响应。

class Animal:
    def sound(self):
        pass

class Dog(Animal):
    def sound(self):
        return "Woof"

class Cat(Animal):
    def sound(self):
        return "Meow"

# 函数接受Animal类型的参数
def make_sound(animal: Animal):
    return animal.sound()

# 创建不同的动物对象
dog = Dog()
cat = Cat()

# 调用make_sound函数，实现多态性
print(make_sound(dog))  # 输出：Woof
print(make_sound(cat))  # 输出：Meow

封装

封装是指将类的属性和方法封装在类的内部，外部无法直接访问。通过封装，可以保护类的属性和方法，做到别人只能通过类的接口来访问类的属性和方法。

在 Python 中，通过在属性和方法的名称前面两个下划线 __ 来实现封装。

在 Python 中，用 __ 来表示私有属性或方法

class Person:
    def __init__(self, name: str, age: int):
        self._name = name
        self._age = age
        self.__secret = "I am a secret!"

    def get_name(self):
        return self._name

    def get_age(self):
        return self._age

obj = Person("Tom", 18)

print(obj._name)  # Tom
print(obj._age)  # 18
print(obj.__secret)  # 会报错