牛逼的 Python 编程：可复制、不用三方库的实用技巧

在程序员的世界里，Python 由于其简洁的语法和强大的功能，成为了广受欢迎的编程语言。然而，我们在学习和使用 Python 时，常常会依赖一些大型的三方库，这虽然能快速解决问题，但在某些情境下，也可能让我们忽略了 Python 本身的强大。今天，我们将探索一些不使用三方库的 Python 编程技巧，并通过简单的类和函数示例，帮助读者更好地掌握 Python 的面向对象编程（OOP）特性。

面向对象编程介绍

面向对象编程（OOP）是一种编程范式，强调使用对象来表示数据和行为。在 Python 中，我们使用类来定义对象的结构和方法。下面是一个简单的示例，其中定义了一个 Car 类：

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

    def display_info(self):
        print(f"{self.year} {self.brand} {self.model}")

在这个 Car 类中，我们定义了三个属性：brand（品牌）、model（型号）、和 year（年份）。我们还定义了一个方法 display_info，用于显示汽车的信息。

使用类的示例

接下来，我们创建 Car 类的实例并调用其方法。以下代码展示了如何实例化类和调用方法：

my_car = Car("Tesla", "Model 3", 2020)
my_car.display_info()  # 输出: 2020 Tesla Model 3

类图

在面向对象编程中，类图是描述类及其之间关系的一种方式。下面是我们定义的 Car 类的类图：

classDiagram
    class Car {
        +String brand
        +String model
        +int year
        +display_info() 
    }

继承与多态

继承是 OOP 中的一个重要特性。通过继承，一个类可以继承另一个类的属性和方法。我们可以创建一个 ElectricCar 类，它继承自 Car 类，并添加一些特有的属性：

class ElectricCar(Car):
    def __init__(self, brand, model, year, battery_size):
        super().__init__(brand, model, year)
        self.battery_size = battery_size
    
    def display_info(self):
        super().display_info()
        print(f"Battery size: {self.battery_size} kWh")

在 ElectricCar 类中，我们新增了一个属性 battery_size（电池容量），同时重写了 display_info 方法，以便显示电池信息。

使用继承类的示例

我们来实例化 ElectricCar 类，并测试其功能：

my_electric_car = ElectricCar("Tesla", "Model S", 2021, 100)
my_electric_car.display_info()
# 输出:
# 2021 Tesla Model S
# Battery size: 100 kWh

封装与私有属性

封装是 OOP 的另一个重要特性，它允许我们将对象的状态（属性）隐藏在对象内部，只允许通过其方法来访问。我们可以通过在属性名前加下划线 _ 来定义私有属性：

class Car:
    def __init__(self, brand, model, year):
        self._brand = brand  # 私有属性
        self._model = model
        self._year = year

    def display_info(self):
        print(f"{self._year} {self._brand} {self._model}")

使用异常处理提高代码的鲁棒性

在编写 Python 代码时，我们需要处理可能出现的错误。使用 try 和 except 块，我们可以捕捉异常，提升代码的可靠性。以下是一个处理输入的示例：

def create_car():
    try:
        brand = input("Enter car brand: ")
        model = input("Enter car model: ")
        year = int(input("Enter car year: "))
        return Car(brand, model, year)
    except ValueError:
        print("Invalid year format. Please enter a number.")

结尾

在本篇文章中，我们探讨了 Python 的面向对象编程特性，通过简单的类和示例代码展示了如何创建和使用 Python 类。我们学习了如何使用继承、多态以及封装来增强代码的可重用性和安全性。此外，我们还通过异常处理增强了代码的鲁棒性。

随着您不断深入探索 Python，您会发现这门语言的魅力与强大之处。在不使用第三方库的前提下，了解这些基础知识将为您今后的编程旅程打下坚实的基础。希望您能在这个过程中，不断探索与实践，成为一名牛逼的 Python 开发者！