Python中的封装和继承是面向对象编程的两个核心概念，它们帮助开发者构建更加模块化、可复用和易于维护的代码。
继承是一种组织和建立类之间关系的方式，允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法，同时还可以增加新的属性或覆盖已有的方法，实现代码的复用。
示例：
class SavingsAccount(BankAccount):
def init(self, balance=0, interest_rate=0.01):super().init(balance) # 调用父类的构造函数
self.interest_rate = interest_rate # 新增属性：利率
def add_interest(self):
"""增加利息"""
self.__balance += self.__balance * self.interest_rate
print(f"利息已添加，当前余额为：{self.get_balance()}")
savings_account = SavingsAccount(100, 0.05)
savings_account.add_interest() # 增加利息后，假设余额发生变化
在这个例子中，SavingsAccount类继承自 BankAccount类，继承了存款、取款和查询余额的功能，并新增了一个 add_interest方法来计算并添加利息。通过使用 super()函数调用父类的构造函数，实现了对父类初始化逻辑的复用。
综上所述，封装帮助我们隐藏类的内部细节，而继承则支持代码的复用和扩展，两者共同促进了面向对象程序设计的灵活性和可维护性。
详解封装
在Python中，类的封装是一种将数据（属性）和操作这些数据的方法（函数）捆绑在一起，并限制直接访问某些数据成员的技术。这一机制提高了代码的安全性、模块性和可维护性。下面是对Python类封装的详细解释，包括如何定义私有变量、使用访问器（getter和setter）以及理解封装的好处。
定义私有变量
Python中没有严格的访问控制符如Java中的 private、protected、public，但Python通过一种约定俗成的方式实现了封装：在变量名前加两个下划线 __定义私有变量。这样的变量只能在类的内部访问，外部尝试直接访问会被视为访问一个不存在的属性。
示例：
class MyClass:
def __init__(self, value):
self.__value = value # 私有变量
def show_value(self):
print(self.__value)
obj = MyClass(10)
obj.show_value() # 输出: 10
print(obj.__value) # 这会导致AttributeError，因为__value被视为私有
访问器（Getter和Setter）
尽管可以直接在类内部操作私有变量，但为了更安全和灵活地控制对这些变量的访问，通常会提供一组方法，即getter（获取器）和setter（设置器）。这些方法允许在修改或读取数据之前进行验证或其他处理。
示例：
class MyClass:
def __init__(self, value):
self.__value = value
def get_value(self): # Getter
return self.__value
def set_value(self, new_value): # Setter
if new_value > 0:
self.__value = new_value
else:
print("Value must be positive.")
obj = MyClass(10)
print(obj.get_value()) # 使用getter获取值
obj.set_value(-5) # 尝试设置负值，会输出错误信息
obj.set_value(20) # 正确设置新值
print(obj.get_value()) # 输出更新后的值
封装的好处
- 数据隐藏：通过限制直接访问内部数据，可以防止数据被意外修改，保证了数据的完整性。
- 提高安全性：封装使得类的实现细节对外部不可见，减少了出错的可能性。
- 增强模块性：每个类负责自己的数据和操作，使得代码更加模块化，易于理解和维护。
- 易于修改和扩展：封装允许内部实现的改变而不影响到使用该类的其他代码，便于未来的升级和扩展。
总之，封装是面向对象编程的一个基本原则，它通过隐藏实现细节，提供清晰的接口来促进代码的复用、维护和协作。
详解继承
单继承
在Python中，单继承是一种类之间建立层次结构的方式，其中子类（派生类）继承一个父类（基类）的属性和方法。这意味着子类自动获得父类的所有非私有成员，并可以在此基础上增加新的功能或重写现有功能。下面详细介绍单继承的概念、语法和应用场景。
基本语法
单继承的声明非常直接。当你定义一个类时，可以在类名后面的圆括号中指定其父类。如果未指定，则默认继承自 object类，这是所有Python类的基类。
示例：
class Animal:
def __init__(self, name):
self.name = name
def speak(self):
pass # 父类中定义但不具体实现的方法
class Dog(Animal):
def speak(self):
return self.name + " says Woof!"
class Cat(Animal):
def speak(self):
return self.name + " says Meow!"
dog = Dog("Rex")
cat = Cat("Whiskers")
print(dog.speak()) # 输出: Rex says Woof!
print(cat.speak()) # 输出: Whiskers says Meow!
重写方法
在上面的例子中，Dog和 Cat类都继承自 Animal类，并重写了父类中的 speak方法，展示了各自特有的行为。这就是多态性的体现，即子类可以根据需要覆盖或扩展父类的行为。
访问父类方法
有时候子类可能需要在重写方法的同时，也调用父类的方法。这可以通过 super()函数实现：
class Parrot(Animal):
def speak(self):
super().speak() # 调用父类的speak方法，即使它没有具体实现
return self.name + " says Squawk!"
parrot = Parrot("Polly")
print(parrot.speak()) # 输出: Polly says Squawk!
继承的优点
- 代码复用：子类可以直接使用父类的属性和方法，减少重复代码。
- 扩展性：可以在不修改父类的情况下，通过增加子类来扩展功能。
- 设计清晰：通过继承构建类的层次结构，使得代码结构更加清晰，易于理解和维护。
应用场景
单继承广泛应用于各种需要构建具有共同特性的类的情况，比如在GUI开发中，可能会有一个基础的 Widget类，然后各种具体的控件（如 Button、TextBox）通过继承 Widget来获得共性功能并添加各自的特性。
总的来说，单继承是Python面向对象编程中实现代码复用、增强代码结构和逻辑清晰度的重要机制。
多继承(以及多个父类中包含相同的属性或方法子类访问的情况)
Python支持多继承，意味着一个子类可以从多个父类那里继承属性和方法。这增加了类设计的灵活性，但也可能引入复杂性，尤其是在处理多个父类中有相同名称的属性或方法时。
多继承的基本语法
在定义子类时，可以在圆括号中列出多个父类，用逗号分隔。
class Parent1:
def method(self):
print("Parent1 method")
class Parent2:
def method(self):
print("Parent2 method")
class Child(Parent1, Parent2):
pass
方法解析顺序（Method Resolution Order, MRO）
当子类从多个父类继承相同名称的方法时，Python通过一个称为“方法解析顺序”（MRO）的规则来决定调用哪个父类的方法。MRO基于C3线性化算法，确保了继承的稳定性，即子类不会改变父类方法的调用顺序。
可以通过 cls.mro()或 Child.mro()查看类的MRO顺序。
print(Child.mro())
# 输出可能为：[<class '__main__.Child'>, <class '__main__.Parent1'>, <class '__main__.Parent2'>, <class 'object'>]
在上述例子中，如果 Child类尝试调用 method，根据MRO，Parent1的方法会被优先调用。
解决命名冲突
如果希望明确指定调用哪个父类的方法，可以使用 super()函数结合MRO，或者直接通过父类名调用。
class Child(Parent1, Parent2):
def method(self):
Parent2.method(self) # 明确调用Parent2的方法
super().method() # 根据MRO调用，这里是Parent1的method
多继承中的注意事项
- 菱形问题（Diamond Problem）：在多继承中，如果多个父类有相同的祖先，且这个祖先中有定义的方法或属性，那么MRO就变得尤为重要，确保了调用的唯一性和一致性。
- 避免过于复杂的继承结构：虽然多继承提供了灵活性，但过度使用可能导致难以理解和维护的代码结构。尽量保持继承树的简洁，考虑使用组合（Composition）作为替代方案。
总之，多继承是Python中一个强大的特性，它允许类从多个源头继承行为，但在使用时需谨慎，特别是在处理多个父类中有同名方法的情况时，要清晰理解MRO规则，以避免潜在的混淆和错误。