Python 面向对象核心实战：封装、继承、多态、抽象类、枚举、单例完整示例

本文把 Python 面向对象高频知识点全部落地，包含：封装继承多态、多继承、抽象类、枚举类、访问权限、属性封装、单例模式（构造函数 / 装饰器两种写法），全部可直接运行。

目录

前言

1. 封装、继承、多态基础案例

2. 多继承

3. 抽象类

4. 枚举类

5. 数据的访问级别

6. 属性的封装 @property

7. 单例类：构造函数写法 + 装饰器写法

方式 1：重写__new__构造函数实现单例

方式 2：装饰器实现单例

总结速查表

拓展思考

前言

面向对象编程 (OOP) 是 Python 开发的核心，封装、继承、多态是三大基石；除此之外多继承、抽象类、枚举、访问控制、property 属性封装、单例模式，都是项目里高频出现的技术点。下面每个知识点附带可运行完整代码。

1. 封装、继承、多态基础案例

• 封装：把属性和方法放到类内部，对外隐藏内部细节
• 继承：子类复用父类代码，扩展自己功能
• 多态：不同子类重写父类同名方法，调用时执行各自逻辑

python

运行

class Animal: """父类：动物""" def __init__(self, name): # 封装：把name封装到实例内部 self.name = name def speak(self): """父类方法，留给子类重写""" raise NotImplementedError("子类必须实现speak方法") class Dog(Animal): def speak(self): print(f"{self.name}：汪汪汪") class Cat(Animal): def speak(self): print(f"{self.name}：喵喵喵") # 多态：同一个方法，不同对象表现不同行为 def animal_sound(animal: Animal): animal.speak() if __name__ == "__main__": dog = Dog("小狗") cat = Cat("小猫") animal_sound(dog) animal_sound(cat)

运行输出

plaintext

小狗：汪汪汪 小猫：喵喵喵

2. 多继承

Python 支持一个类同时继承多个父类，注意 MRO 方法解析顺序。

python

运行

class A: def func(self): print("A类的func") class B: def func(self): print("B类的func") # 多继承：同时继承A、B class C(A, B): pass if __name__ == "__main__": c = C() c.func() # 查看继承搜索顺序MRO print(C.__mro__)

注意：继承顺序class C(A,B)，查找方法优先找 A，找不到再找 B。

3. 抽象类

抽象类强制子类必须实现指定方法，自身不能实例化。Python 使用abc模块。

python

运行

from abc import ABC, abstractmethod class BasePay(ABC): """支付抽象类，定义规范""" @abstractmethod def pay(self, money): """子类必须实现pay方法""" pass class AliPay(BasePay): def pay(self, money): print(f"支付宝支付：{money}元") class WechatPay(BasePay): def pay(self, money): print(f"微信支付：{money}元") if __name__ == "__main__": # base = BasePay() # 抽象类不能实例化，会报错 ali = AliPay() ali.pay(100) wechat = WechatPay() wechat.pay(200)

4. 枚举类

枚举用来定义一组固定常量，避免魔法数字，使用enum.Enum。

python

运行

from enum import Enum class StatusEnum(Enum): # 枚举常量 SUCCESS = 200 FAIL = 500 TIMEOUT = 408 if __name__ == "__main__": print(StatusEnum.SUCCESS) print(StatusEnum.SUCCESS.name) print(StatusEnum.SUCCESS.value) # 遍历所有枚举 for item in StatusEnum: print(item.name, item.value)

5. 数据的访问级别

Python 没有真正私有，靠命名约定区分访问权限：

1. public：普通属性，外部随便访问
2. _protected单下划线：保护，约定不要外部直接访问
3. __private双下划线：私有，会发生名字重整，外部不能直接访问

python

运行

class Person: def __init__(self): self.name = "张三" # 公开 self._age = 20 # 保护 self.__id_card = "123456" # 私有 if __name__ == "__main__": p = Person() print(p.name) print(p._age) # print(p.__id_card) # 直接访问私有属性报错 # 实际被重命名为 _Person__id_card，仅做演示，不建议这么写 print(p._Person__id_card)

约定：单下划线_xxx不要在类外部读写；双下划线__xxx为私有，禁止外部访问。

6. 属性的封装 @property

使用@property把方法伪装成属性，实现 getter、setter，对属性赋值做校验，完成属性封装。

python

运行

class Student: def __init__(self): self.__score = 0 @property def score(self): """getter 获取分数""" return self.__score @score.setter def score(self, value): """setter 设置分数，增加校验逻辑""" if not isinstance(value, int): raise ValueError("分数必须是整数") if 0 <= value <= 100: self.__score = value else: raise ValueError("分数必须在0‑100之间") if __name__ == "__main__": s = Student() s.score = 88 print(s.score) # s.score = 200 # 会抛出异常

7. 单例类：构造函数写法 + 装饰器写法

单例：整个程序中，这个类只能有一个实例对象。

方式 1：重写__new__构造函数实现单例

python

运行

class SingletonNew: _instance = None def __new__(cls, *args, **kwargs): if cls._instance is None: cls._instance = super().__new__(cls) return cls._instance if __name__ == "__main__": obj1 = SingletonNew() obj2 = SingletonNew() print(obj1 is obj2) # True，同一个对象

方式 2：装饰器实现单例

python

运行

def singleton_decorator(cls): instance = {} def wrapper(*args, **kwargs): if cls not in instance: instance[cls] = cls(*args, **kwargs) return instance[cls] return wrapper @singleton_decorator class SingletonDecorator: pass if __name__ == "__main__": a1 = SingletonDecorator() a2 = SingletonDecorator() print(a1 is a2) # True

总结速查表

表格

拓展思考

1. 多继承场景下 MRO 顺序怎么看？类名.__mro__
2. @property 除了 setter，还有 deleter 删除属性
3. 单例模式在多线程下会有线程安全问题，需要加锁。