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从零开始，学会面向对象编程存储数据的实用技巧

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面向对象编程（OOP）是一种流行的编程范式，它允许开发者将数据和行为封装在一起，形成可重用的对象。在OOP中，存储数据是至关重要的。以下是一些从零开始学习面向对象编程存储数据的实用技巧：

1. 理解类和对象

在OOP中，类是创建对象的蓝图。一个类定义了对象的属性（数据）和方法（行为）。理解类和对象是存储数据的第一步。

1.1 定义类

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def display(self):
        print(f"Name: {self.name}, Age: {self.age}")

在这个例子中，Person 类有两个属性：name 和 age。

1.2 创建对象

p1 = Person("Alice", 30)
p2 = Person("Bob", 25)

这里我们创建了两个 Person 对象，分别命名为 p1 和 p2。

2. 使用属性访问器

直接访问对象的属性可能会导致数据不一致。使用属性访问器（getter 和 setter）可以更好地控制数据的访问和修改。

2.1 定义属性访问器

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self._name = name
        self._age = age

    @property
    def name(self):
        return self._name

    @name.setter
    def name(self, value):
        self._name = value

    @property
    def age(self):
        return self._age

    @age.setter
    def age(self, value):
        if value < 0:
            raise ValueError("Age cannot be negative")
        self._age = value

    def display(self):
        print(f"Name: {self.name}, Age: {self.age}")

在这个例子中，我们使用 _name 和 _age 作为私有属性，并通过属性访问器来访问和修改它们。

3. 使用继承

继承允许创建一个基于现有类的新类，这个新类可以添加新的属性和方法，同时继承现有类的所有属性和方法。

3.1 创建子类

class Employee(Person):
    def __init__(self, name, age, employee_id):
        super().__init__(name, age)
        self.employee_id = employee_id

    def display(self):
        super().display()
        print(f"Employee ID: {self.employee_id}")

在这个例子中，Employee 类继承自 Person 类，并添加了一个新的属性 employee_id。

4. 使用封装

封装是将数据隐藏在对象内部，并仅通过公共接口（方法）访问和修改数据的过程。

4.1 封装数据

class BankAccount:
    def __init__(self, account_number, balance=0):
        self._account_number = account_number
        self._balance = balance

    def deposit(self, amount):
        if amount > 0:
            self._balance += amount
        else:
            raise ValueError("Amount must be positive")

    def withdraw(self, amount):
        if 0 < amount <= self._balance:
            self._balance -= amount
        else:
            raise ValueError("Invalid amount")

    def get_balance(self):
        return self._balance

在这个例子中，BankAccount 类的属性 _account_number 和 _balance 是私有的，只能通过公共方法 deposit、withdraw 和 get_balance 访问。

5. 使用数据验证

在存储数据之前，进行数据验证可以确保数据的正确性和一致性。

5.1 验证数据

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        if not isinstance(name, str) or not name:
            raise ValueError("Name must be a non-empty string")
        if not isinstance(age, int) or age < 0:
            raise ValueError("Age must be a non-negative integer")

        self.name = name
        self.age = age

在这个例子中，我们使用 isinstance 和条件语句来验证 name 和 age 参数。

总结

学习面向对象编程存储数据的实用技巧可以帮助你创建更可维护、可重用的代码。通过理解类和对象、使用属性访问器、继承、封装以及数据验证，你可以更好地管理数据并提高代码质量。记住，实践是提高的关键，不断尝试和实验可以帮助你更好地掌握这些技巧。

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