Python学习笔记(类之间关系)

本文档展示了 Python 面向对象编程的核心概念，通过 Person 类及其子类的实例深入理解继承、关联和依赖关系。

📚 核心概念

🔒 slots 魔法属性

如果要限制一个类的对象只能拥有特定属性，可以在类中使用 __slots__ 魔法属性：

classPerson:    __slots__ = ('name', 'age')  # 限制对象只能有 name 和 age 属性

🧬 继承 (Inheritance)

对已有的类进行扩展创建出新类，这个过程就叫继承。

子类直接从父类继承公共的属性和行为，再添加自己特有的属性和行为。

🔗 类之间的关系

📋 is-a 关系：继承

从一个类派生出另一个类，表示 "是一个" 的关系：

    Person --> Student    Person --> Teacher

• a student is a person
• a teacher is a person

🗂️ has-a 关系：关联

把一个类的对象作为另外一个类的对象的属性，表示 "拥有" 的关系：

    Student -- 拥有 --> Computer    Person -- 拥有 --> 身份证    Car -- 拥有 --> 引擎

• a person has an identity card
• a car has an engine
• (普通) 关联
• 强关联：整体和部分关联，聚合和合成

⚙️ use-a 关系：依赖

一个类对象作为另外一个类的方法参数或者返回值，表示 "使用" 的关系：

• a person use a vehicle

🧩 多重继承

Python 中的继承允许多重继承，一个类可以有多个父类。

🏗️ 类结构

📦 Computer 类

classComputer:pass

空类，用于演示关联关系

👤 Person 类 (基类)

classPerson:""" 人类基类 """def__init__(self, name, age, gender):        self.name = name        # 姓名        self.age = age          # 年龄        self.gender = gender    # 性别 (True=男, False=女)defeat(self):""" 吃饭 """        print(f'{self.name}正在吃饭.')defspeak(self):""" 显示年龄 """        print(f'{self.name}今年的岁数：{self.age}')defintroduce(self):""" 自我介绍 """        sex = "男"if self.gender else"女"        print(f'我叫{self.name}，性别：{sex}，今年{self.age}岁')

基类，包含 name、age、gender 属性和 eat、speak、introduce 方法

👨‍🏫 Teacher 类

classTeacher(Person):""" 教师类 """def__init__(self, name, age, gender, title):        super().__init__(name, age, gender)        self.title = title    # 职称defteach(self, course_name):""" 授课 """        print(f'{self.name}{self.title}正在教魔兽王学习[{course_name}]课程')

👨‍🎓 Student 类

classStudent(Person):""" 学生类 """def__init__(self, name, age, gender, grade):        super().__init__(name, age, gender)        self.grade = grade    # 年级# 学生与电脑是关联关系可以有多个，也可以是单个        self.computers = [Computer(), Computer()]defstudy(self, course_name):""" 学习 """        print(f'{self.name}正在学习{course_name}')

💻 使用示例

🎓 创建学生对象

# 实例化学生对象stu = Student("王小婷", 16, False, "初二")# 调用继承自父类的方法stu.introduce()  # 输出: 我叫王小婷，性别：女，今年16岁stu.eat()        # 输出: 王小婷正在吃饭.stu.speak()       # 输出: 王小婷今年的岁数：16# 调用子类特有方法stu.study("数学") # 输出: 王小婷正在学习数学

👨‍🏫 创建教师对象

# 实例化教师对象teach = Teacher("王伯", 56, True, "教授")# 调用继承自父类的方法teach.introduce()  # 输出: 我叫王伯，性别：男，今年56岁teach.eat()        # 输出: 王伯正在吃饭.teach.speak()       # 输出: 王伯今年的岁数：56# 调用子类特有方法teach.teach("动力学") # 输出: 王伯教授正在教魔兽王学习[动力学]课程

关键关系说明

1. 🧬 继承关系：Teacher 和 Student 都继承自 Person，复用了父类的属性和方法
2. 🗂️ 关联关系：Student 类中包含 computers 列表，演示 has-a 关系
3. ⚙️ 依赖关系：方法参数中使用其他类对象

🎯 员工薪资结算系统

核心概念

以下面向对象编程概念：

🏗️ 类结构

📋 Employee 类 (抽象基类)

classEmployee:""" 员工基类 """def__init__(self, name, employee_id):        self.name = name              # 员工姓名        self.employee_id = employee_id  # 员工编号defcalculate_salary(self):""" 计算月薪（子类需重写） """raise NotImplementedError("子类必须实现 calculate_salary 方法")defintroduce(self):""" 自我介绍 """        print(f"员工编号：{self.employee_id}，姓名：{self.name}")

👔 FullTimeEmployee 类 (全职员工)

classFullTimeEmployee(Employee):""" 全职员工：固定月薪 """def__init__(self, name, employee_id, monthly_salary):        super().__init__(name, employee_id)        self.monthly_salary = monthly_salary  # 月薪defcalculate_salary(self):return self.monthly_salary

⏱️ PartTimeEmployee 类 (兼职员工)

classPartTimeEmployee(Employee):""" 兼职员工：按时薪和工作时长计算 """def__init__(self, name, employee_id, hourly_rate, work_hours):        super().__init__(name, employee_id)        self.hourly_rate = hourly_rate  # 时薪        self.work_hours = work_hours    # 工作时长defcalculate_salary(self):return self.hourly_rate * self.work_hours

💰 SalesEmployee 类 (销售员工)

classSalesEmployee(Employee):""" 销售员工：底薪 + 提成 """def__init__(self, name, employee_id, base_salary, sales_amount, commission_rate):        super().__init__(name, employee_id)        self.base_salary = base_salary            # 底薪        self.sales_amount = sales_amount           # 销售额        self.commission_rate = commission_rate     # 提成比例defcalculate_salary(self):        commission = self.sales_amount * self.commission_ratereturn self.base_salary + commission

🧮 SalaryCalculator 类 (薪资计算器)

classSalaryCalculator:""" 薪资计算器：统一管理员工薪资结算 """def__init__(self):        self.employees = []  # 员工列表defadd_employee(self, employee):""" 添加员工 """        self.employees.append(employee)defcalculate_all(self):""" 计算所有员工薪资 """        total = 0        print("=" * 40)        print("员工薪资结算单")        print("=" * 40)for emp in self.employees:            salary = emp.calculate_salary()            total += salary            emp.introduce()            print(f"本月薪资：{salary:.2f} 元")            print("-" * 40)        print(f"薪资总计：{total:.2f} 元")        print("=" * 40)return total

💻 使用示例

📝 创建和计算薪资

if __name__ == "__main__":# 创建薪资计算器    calculator = SalaryCalculator()# 添加不同类型的员工    calculator.add_employee(FullTimeEmployee("张三", "FT001", 15000))    calculator.add_employee(FullTimeEmployee("李四", "FT002", 12000))    calculator.add_employee(PartTimeEmployee("王五", "PT001", 50, 80))    calculator.add_employee(PartTimeEmployee("赵六", "PT002", 60, 60))    calculator.add_employee(SalesEmployee("钱七", "SL001", 8000, 50000, 0.05))    calculator.add_employee(SalesEmployee("孙八", "SL002", 6000, 80000, 0.08))# 结算薪资    calculator.calculate_all()

🖥️ 输出结果

========================================员工薪资结算单========================================员工编号：FT001，姓名：张三本月薪资：15000.00 元----------------------------------------员工编号：FT002，姓名：李四本月薪资：12000.00 元----------------------------------------员工编号：PT001，姓名：王五本月薪资：4000.00 元----------------------------------------员工编号：PT002，姓名：赵六本月薪资：3600.00 元----------------------------------------员工编号：SL001，姓名：钱七本月薪资：10500.00 元----------------------------------------员工编号：SL002，姓名：孙八本月薪资：12400.00 元----------------------------------------薪资总计：57500.00 元========================================

🔍 多态实现原理

graph TD    A[SalaryCalculator.calculate_all] --> B[遍历员工列表]    B --> C[调用每个员工的 calculate_salary]    C --> D{员工类型}    D --> |FullTimeEmployee| E[返回固定月薪]    D --> |PartTimeEmployee| F[返回时薪 × 工作时长]    D --> |SalesEmployee| G[返回底薪 + 销售额 × 提成]    E --> H[累加到总薪资]    F --> H    G --> H    H --> I[输出结果]

多态的优势

1. 代码复用：无需为每种员工类型编写单独的计算逻辑
2. 扩展性：新增员工类型只需继承 Employee 并实现 calculate_salary
3. 统一接口：所有员工对象都响应相同的 calculate_salary 调用
4. 封装性：薪资计算逻辑封装在各自的类中

📈 薪资计算公式