大家有没有想过，汽车是怎么被制造出来的呢？在汽车制造厂里，首先要有详细的设计蓝图，这张蓝图规定了汽车的各种参数、构造和功能 ，从车身的形状到发动机的性能，从内饰的布局到各种零部件的规格，都在这张蓝图里被清晰地规划出来。然后，工人们依据这张蓝图，将各种原材料和零部件进行加工和组装，最终造出一辆辆具体的汽车。

一、Python 类的基础入门

（一）类的定义与创建

class Car:
    pass

my_car = Car()

（二）__init__方法详解

class Car:
    def __init__(self, brand, color):
        self.brand = brand
        self.color = color

my_car = Car("宝马", "红色")
print(my_car.brand)  # 输出：宝马
print(my_car.color)  # 输出：红色

（三）类的属性和方法

class Car:
    wheels = 4  # 类属性
    def __init__(self, brand, color):
        self.brand = brand  # 实例属性
        self.color = color  # 实例属性
my_car = Car("宝马", "红色")
print(my_car.wheels)  # 输出：4，通过实例访问类属性
print(Car.wheels)  # 输出：4，通过类名访问类属性

class Car:
    wheels = 4
    def __init__(self, brand, color):
        self.brand = brand
        self.color = color
    def start(self):
        print(f"{self.color}的{self.brand}汽车启动了")
my_car = Car("宝马", "红色")
my_car.start()  # 输出：红色的宝马汽车启动了

三、Python 类的进阶特性

（一）类的继承

1. 继承的概念与作用

2. 单继承示例

class Animal:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def make_sound(self):
        pass
class Dog(Animal):
    def make_sound(self):
        return "汪汪汪！"
class Cat(Animal):
    def make_sound(self):
        return "喵喵喵！"
dog = Dog("旺财")
cat = Cat("咪咪")
print(dog.name)  # 输出：旺财
print(cat.name)  # 输出：咪咪
print(dog.make_sound())  # 输出：汪汪汪！
print(cat.make_sound())  # 输出：喵喵喵！

3. 多重继承

class Fly:
    def fly(self):
        print("我可以飞行")
class Swim:
    def swim(self):
        print("我可以游泳")
class Duck(Fly, Swim):
    pass
duck = Duck()
duck.fly()  # 输出：我可以飞行
duck.swim()  # 输出：我可以游泳

（二）多态

def animal_sound(animal):
    print(animal.make_sound())
dog = Dog("旺财")
cat = Cat("咪咪")
animal_sound(dog)  # 输出：汪汪汪！
animal_sound(cat)  # 输出：喵喵喵！

（三）封装

class BankAccount:
    def __init__(self, balance):
        self.__balance = balance  # 私有属性，账户余额
    def get_balance(self):
        return self.__balance
    def deposit(self, amount):
        if amount > 0:
            self.__balance += amount
            print(f"存入 {amount} 元，当前余额为 {self.__balance} 元")
        else:
            print("存入金额必须大于0")
    def withdraw(self, amount):
        if 0 < amount <= self.__balance:
            self.__balance -= amount
            print(f"取出 {amount} 元，当前余额为 {self.__balance} 元")
        else:
            print("余额不足或取出金额不合法")
account = BankAccount(1000)
# print(account.__balance)  # 这会报错，无法直接访问私有属性
print(account.get_balance())  # 输出：1000，通过公有方法访问私有属性
account.deposit(500)  # 输出：存入 500 元，当前余额为 1500 元
account.withdraw(300)  # 输出：取出 300 元，当前余额为 1200 元

（四）特殊方法（魔术方法）

class Vector:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
    def __add__(self, other):
        return Vector(self.x + other.x, self.y + other.y)
    def __str__(self):
        return f"({self.x}, {self.y})"
v1 = Vector(1, 2)
v2 = Vector(3, 4)
v3 = v1 + v2  # 这里会自动调用__add__方法
print(v3)  # 输出：(4, 6)

四、Python 类的高级应用

（一）静态方法和类方法

class MathUtils:
    @staticmethod
    def add(a, b):
        return a + b
result = MathUtils.add(3, 5)
print(result)  # 输出：8

import re
class People:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
    def introduce_myself(self):
        print(f'大家好，我叫: {self.name}')
    @classmethod
    def from_chinese_string(cls, sentence):
        name = re.search('名字：(.*?)，', sentence).group(1)
        age = re.search('年龄：(\\d+)', sentence).group(1)
        return cls(name, age)
content = '我的名字：青南，我的年龄：20'
kingname = People.from_chinese_string(content)
kingname.introduce_myself()  # 输出：大家好，我叫: 青南

（二）元类（Metaclass）

class MyMeta(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        attrs['new_attribute'] = '这是元类添加的属性'
        return super().__new__(cls, name, bases, attrs)
class MyClass(metaclass=MyMeta):
    pass
print(MyClass.new_attribute)  # 输出：这是元类添加的属性