《学习 Python》第 5 版

第 31 章 使用类进行设计 使用类进行设计

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到目前为止，在本书的这一部分，我们主要讨论了如何使用 Python 的 OOP 工具--类。但 OOP 也涉及设计问题，即如何使用类来建模有用的对象。本章将涉及一些 OOP 的核心思想，并介绍一些比迄今为止所展示的更现实的例子。

在学习过程中，我们将用 Python 编写一些常见的 OOP 设计模式，如继承、组合、委托和工厂。我们还将研究一些注重设计的类概念，如伪私有属性、多重继承和绑定方法。

首先要说明的是：这里提到的一些设计术语需要更多的解释，我无法在本书中提供。如果这些材料激发了你的好奇心，我建议你下一步先去阅读有关 OOP 设计或设计模式的文章。正如我们将看到的，好消息是 Python 使许多传统的设计模式变得微不足道。

Python 和 OOP

让我们先来回顾一下-Python 对 OOP 的实现可以用三个观点来概括：

继承

在 Python 中，继承是基于属性查找的（在X.name 表达式中）。

多态性

在X.method 中，，method的含义取决于主客体的类型（类别）X 。

封装

方法和运算符实现行为，尽管数据隐藏是默认的惯例。

现在，您应该对 Python 中的继承有了很好的了解。我们已经多次讨论过 Python 的多态性；它源于 Python 的无类型声明。因为属性总是在运行时解析，所以实现相同接口的对象可以自动互换；客户不需要知道他们调用的方法是由哪种对象实现的。

封装在 Python 中的意思是打包，即把实现细节隐藏在对象的接口后面。它并不意味着强制隐私，尽管这可以通过代码来实现，我们将在第 39 章中看到。尽管如此，封装在 Python 中还是可用和有用的：它允许改变对象接口的实现而不影响该对象的用户。

多态意味着接口，而不是调用签名

一些 OOP 语言也将多态性定义为根据参数的类型签名--传递的数量和/或参数的类型--重载函数。因为 Python 中没有类型声明，所以这个概念并不适用；正如我们所看到的，Python 中的多态性是基于对象接口的，而不是基于类型的。

如果你怀念 C++ 时代，可以尝试通过参数列表来重载方法，就像这样：

class C:
    def meth(self, x):
        ...
    def meth(self, x, y, z):
        ...

这段代码会运行，但由于def 只是将一个对象赋值给类作用域中的一个名称，因此方法函数的最后一个定义是唯一会被保留的定义。换句话说，就好比你说X = 1 ，然后说X = 2 ；X 就会变成2 。因此，一个方法名只能有一个定义。

如果确实需要，可以使用第 4 章和第 9 章中介绍的类型测试思想或第 18 章中介绍的参数列表工具，编写基于类型的选择代码：

class C:
    def meth(self, *args):
        if len(args) == 1:              # Branch on number arguments
            ...
        elif type(arg[0]) == int:       # Branch on argument types (or isinstance())
            ...

但您通常不应该这样做--这不是 Python 的方式。正如第 16 章所述，您应该在编写代码时只期待对象接口，而不是特定的数据类型。这样，无论是现在还是将来，它都会对更广泛的类型和应用程序有用：

class C:
    def meth(self, x):
        x.operation()                   # Assume x ...