Python面向对象初级：三大特性（封装、继承与派生、多态与抽象基类）

当谈到Python面向对象编程时，有三个重要的概念需要掌握：封装、继承与派生、多态与抽象基类。下面将详细解释每个概念，并演示一些相关的代码示例。

一、封装： 封装是指将数据和操作封装在一个类中。通过封装，我们可以隐藏对象内部的实现细节，只暴露必要的接口。这样外部代码就可以在不了解对象内部结构的情况下使用它。

代码示例：

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'm {self.age} years old.")

person = Person("Alice", 25)
person.greet()

在这个示例中，我们定义了一个Person类，它有一个构造函数__init__，用于初始化name和age属性。greet方法用于打印个人信息。通过封装，我们可以在外部代码中创建Person对象，并调用greet方法来获取个人信息。

二、继承与派生： 继承是指一个类可以继承另一个类的属性和方法。被继承的类称为父类或基类，继承的类称为子类或派生类。子类可以扩展或修改父类的行为，同时还可以添加自己的属性和方法。

代码示例：

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def speak(self):
        raise NotImplementedError("Subclass must implement this method")

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return "Woof!"

dog = Dog("Buddy")
print(dog.name)
print(dog.speak())

在这个示例中，我们定义了一个Animal类，它具有name属性和speak方法。speak方法被标记为NotImplementedError，意味着子类必须重写该方法。然后我们定义了一个Dog类，它继承自Animal类，并实现了speak方法。通过继承，Dog类可以访问Animal的属性和方法，并且可以自定义自己的行为。

三、多态与抽象基类： 多态是指不同的对象可以对同一方法作出不同的响应。抽象基类提供了一个公共接口，子类可以实现该接口并提供自己的实现。这使得能够以一种通用的方式处理不同的对象。

代码示例：

from abc import ABC, abstractmethod

class Animal(ABC):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    @abstractmethod
    def speak(self):
        pass

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return "Woof!"

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        return "Meow!"

animals = [Dog("Buddy"), Cat("Molly")]

for animal in animals:
    print(animal.name)
    print(animal.speak())

在这个示例中，我们使用abc模块定义了一个抽象基类Animal。抽象基类中的speak方法被标记为abstractmethod，这意味着子类必须实现该方法。然后我们定义了Dog和Cat两个子类，它们分别实现了speak方法。通过多态，我们可以像处理Animal对象一样处理Dog和Cat对象，并调用它们的speak方法。

以上就是Python面向对象编程的三大特性：封装、继承与派生、多态与抽象基类的详细解释和相关代码示例。这些特性是面向对象编程的基础，理解它们将帮助你写出更灵活、可扩展的代码。