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Java程序员,一周Python入门:面向对象(OOP) 对比学习

temp10 2025-05-03 16:23:14 java教程 10 ℃ 0 评论

Java 和 Python 都是**面向对象编程(OOP)**语言,无非是 类、对象、继承、封装、多态。下面我们来一一对比两者的 OOP 特性。


1. 类和对象

JavaPython 都支持面向对象的编程方式,核心概念包括:

Java程序员,一周Python入门:面向对象(OOP) 对比学习

  • 类(Class): 定义对象的属性和方法的模板。
  • 对象(Object): 具体实例,基于类创建。

Java:必须先定义类,再创建对象

class Dog {
    String name;  // 成员变量
    int age;

    // 构造函数
    Dog(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // 方法
    void bark() {
        System.out.println(name + " is barking!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog1 = new Dog("Buddy", 3);  // 创建对象
        dog1.bark();  // 调用方法
    }
}

特点:

  • 必须显式声明变量类型(Java 是静态类型语言)。
  • 构造函数必须与类同名(否则无法初始化对象)。
  • this 关键字 用于指代当前对象。

Python:类则更灵活

class Dog:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name  # 实例变量
        self.age = age

    def bark(self):
        print(f"{self.name} is barking!")

# 创建对象
dog1 = Dog("Buddy", 3)
dog1.bark()

特点:

  • 无需声明变量类型(Python 是动态类型语言)。
  • __init__ 方法是构造函数,自动调用,__开头的方法在后面解释。
  • self 关键字 代表实例对象,类似 Java 的 this。

2. 继承(Inheritance)

Java:显式声明 extends 关键字

class Animal {
    void eat() {
        System.out.println("This animal eats food.");
    }
}

// Dog 继承 Animal
class Dog extends Animal {
    void bark() {
        System.out.println("Dog is barking!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        dog.eat();  // 继承自 Animal
        dog.bark(); // Dog 自己的方法
    }
}

特点:

  • 使用 extends 关键字实现继承
  • Java 只支持单继承(一个类只能继承一个父类)。
  • 构造方法不会自动继承,需要手动调用 super()。

Python:支持多继承

class Animal:
    def eat(self):
        print("This animal eats food.")

class Dog(Animal):  # 继承 Animal
    def bark(self):
        print("Dog is barking!")

dog = Dog()
dog.eat()  # 继承的方法
dog.bark() # Dog 自己的方法

特点:

  • 直接在类名后加括号 (父类名) 进行继承
  • Python 允许多继承,即一个类可以继承多个父类:
  • class A: def show(self): print("A") class B: def show(self): print("B") class C(A, B): # 多继承 pass c = C() c.show() # 输出 "A" (根据 MRO 方法解析顺序)
  • 子类自动继承父类的方法,无需 super()。

3. 封装(Encapsulation)

封装是指限制类的属性或方法的访问权限,确保数据的安全性。

Java:private、protected、public 访问修饰符

class Person {
    private String name;  // 私有变量
    private int age;

    // 通过构造函数初始化
    Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // 提供公有方法访问私有变量
    public String getName() {
        return name;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person("Alice", 25);
        // System.out.println(p.name); //  错误,name 是 private
        System.out.println(p.getName());  //  正确,通过方法访问
    }
}

特点:

  • private 修饰符:变量只能在本类内部访问,外部不能直接访问。
  • 需要提供 getter/setter 方法来访问私有变量

Python:_ 和 __ 伪私有变量

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self._name = name    # 受保护变量 (约定俗成,外部仍然可以访问)
        self.__age = age     # 私有变量 (不能直接访问)

    def get_name(self):
        return self._name

p = Person("Alice", 25)
print(p.get_name())  #  "Alice"
# print(p.__age)  #  错误,不能直接访问
print(p._Person__age)  #  可以访问 (Python 名字改写)

特点:

  • Python 没有真正的私有变量,但 _变量名 表示“受保护变量”。
  • __变量名 触发名字改写,在类外部需要 对象._类名__变量名 访问。

4. 多态(Polymorphism)

多态:不同类的对象可以使用相同的方法(方法重写)。

Java:方法重写

class Animal {
    void makeSound() {
        System.out.println("Animal makes a sound.");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("Dog barks.");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal myAnimal = new Dog();  // 向上转型
        myAnimal.makeSound();  // 调用 Dog 的方法 -> "Dog barks."
    }
}

特点:

  • 子类重写(@Override)父类的方法。
  • 向上转型(父类引用指向子类对象)。

Python:动态类型 + 方法重写

class Animal:
    def make_sound(self):
        print("Animal makes a sound.")

class Dog(Animal):
    def make_sound(self):
        print("Dog barks.")

animal = Dog()  # 直接创建 Dog 对象
animal.make_sound()  # "Dog barks."

特点:

  • 无需显式类型转换,Python 采用 动态类型,对象可以直接调用方法。

5. 对比总结

特性

Java

Python

class 关键字,变量需声明类型

class 关键字,动态类型

对象

new 关键字创建对象

直接调用类名创建对象

继承

extends 关键字,单继承

直接继承,多继承支持

封装

private/protected/public 修饰符

_变量(约定)__变量(伪私有)

多态

方法重写 (@Override),强类型检查

方法重写,动态类型

python确实是比java简单很多。各位java小伙伴,你搞清楚了么?

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