类与面向对象

面向对象编程（OOP）是一种组织代码的方式。把数据和操作数据的方法封装在一起，形成一个"类"，然后根据类创建具体的"实例"。

创建类

用 class 关键字定义类：

class Student:
    """表示一个学生"""

    def __init__(self, name, major):
        """初始化学生属性"""
        self.name = name
        self.major = major
        self.scores = []

    def add_score(self, score):
        """添加成绩"""
        self.scores.append(score)

    def get_average(self):
        """计算平均分"""
        if not self.scores:
            return 0
        return sum(self.scores) / len(self.scores)

init 方法

__init__ 是类的构造函数，创建实例时自动调用。self 指向实例本身，必须通过它访问实例的属性。

创建实例

alice = Student("Alice", "CS")
print(alice.name)      # Alice
print(alice.major)     # CS

alice.add_score(85)
alice.add_score(92)
print(alice.get_average())  # 88.5

每个实例有自己独立的数据：

bob = Student("Bob", "AI")
bob.add_score(78)

print(alice.scores)   # [85, 92]
print(bob.scores)     # [78]

修改属性

可以直接访问属性修改：

alice.major = "AI"

也可以通过方法修改（推荐，可以在方法里加校验逻辑）：

class Student:
    # ...

    def change_major(self, new_major):
        valid_majors = ["CS", "AI", "DS", "SE"]
        if new_major in valid_majors:
            self.major = new_major
        else:
            print(f"不支持的专业: {new_major}")

继承

继承让子类获得父类的所有属性和方法，还可以添加自己特有的功能。

class Member(Student):
    """社团成员，继承自 Student"""

    def __init__(self, name, major, role):
        """初始化父类属性，再添加自己的属性"""
        super().__init__(name, major)
        self.role = role
        self.projects = []

    def join_project(self, project_name):
        """加入项目"""
        self.projects.append(project_name)

    def show_info(self):
        """显示成员信息"""
        print(f"{self.name} ({self.major})")
        print(f"  角色: {self.role}")
        print(f"  参与项目: {', '.join(self.projects)}")

carol = Member("Carol", "DS", "算法组长")
carol.join_project("图像识别")
carol.join_project("聊天机器人")
carol.show_info()

重写父类方法

子类可以覆盖父类的方法：

class Member(Student):
    # ...

    def get_average(self):
        """社团成员平均分计算方式不同：去掉最低分"""
        if len(self.scores) <= 1:
            return super().get_average()
        sorted_scores = sorted(self.scores)
        return sum(sorted_scores[1:]) / len(sorted_scores[1:])

把实例用作属性

当类的属性太多时，可以把相关属性拆成另一个类：

class ProjectHistory:
    """项目经历"""

    def __init__(self):
        self.projects = []

    def add(self, name, role):
        self.projects.append({"name": name, "role": role})

    def list_all(self):
        for p in self.projects:
            print(f"  - {p['name']} ({p['role']})")


class Member(Student):
    def __init__(self, name, major, role):
        super().__init__(name, major)
        self.role = role
        self.history = ProjectHistory()   # 实例作为属性

    def join_project(self, name):
        self.history.add(name, self.role)

导入类

把类写在单独的文件里，方便复用：

# models.py
class Student:
    # ...

class Member(Student):
    # ...

# main.py
from models import Member

alice = Member("Alice", "CS", "前端")

也可以导入整个模块：

import models
alice = models.Member("Alice", "CS", "前端")

或者从模块导入多个类：

from models import Student, Member

类的编码风格

• 类名用大驼峰：StudentInfo 而不是 student_info
• 实例和属性用小写+下划线
• 每个类前面配文档字符串
• 类之间用两个空行分隔，方法之间用一个空行