Python转Java系列：面向对象基础

第 4 章：面向对象基础

Python 对照表

Python	Java
class Dog:	class Dog { }
def __init__(self, name)	构造方法 Dog(String name)
self.name = name	this.name = name
实例方法第一个参数 self	隐式 this
@classmethod / @staticmethod	static 方法、静态工厂
多继承 class A(B, C)	单继承 extends，多接口 implements
super().__init__()	super() 调用父类构造
鸭子类型	接口 interface 显式契约

4.1 定义类与对象

Python：

class User:
    def __init__(self, name: str, age: int):
        self.name = name
        self.age = age

    def greet(self) -> str:
        return f"Hi, I'm {self.name}"

user = User("Alice", 30)
print(user.greet())

Java：

public class User {
    private String name;
    private int age;

    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String greet() {
        return "Hi, I'm " + name;
    }

    public String getName() { return name; }
    public int getAge() { return age; }
}

// 使用
User user = new User("Alice", 30);
System.out.println(user.greet());

关键差异

1. new 关键字 ：Java 对象必须用 new 创建
2. 字段默认包私有 ：企业代码习惯 private + getter/setter
3. 无动态添加属性：类定义时就要声明字段

4.2 封装

Python 用 _name / __name 约定；Java 用访问修饰符 + getter/setter。

Python（property）：

class Circle:
    def __init__(self, radius):
        self._radius = radius

    @property
    def radius(self):
        return self._radius

    @radius.setter
    def radius(self, value):
        if value < 0:
            raise ValueError("radius must be >= 0")
        self._radius = value

Java：

public class Circle {
    private double radius;

    public Circle(double radius) {
        setRadius(radius);
    }

    public double getRadius() {
        return radius;
    }

    public void setRadius(double radius) {
        if (radius < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("radius must be >= 0");
        }
        this.radius = radius;
    }

    public double area() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
}

💼 面试点 ：为什么字段要 private？------ 封装、校验、便于重构。

4.3 继承

Python：

class Animal:
    def speak(self):
        raise NotImplementedError

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return "Woof"

Java：

public abstract class Animal {
    public abstract String speak();
}

public class Dog extends Animal {
    @Override
    public String speak() {
        return "Woof";
    }
}

Python	Java
隐式继承 object	隐式继承 Object
重写方法	@Override 注解（推荐）
abc.ABC	abstract class / interface

Animal a = new Dog();
System.out.println(a.speak());  // 多态

4.4 接口

Java 单继承，但可实现多个接口------类似 Python 的 Protocol / 多 mixin 的常用替代。

Python（Protocol）：

from typing import Protocol

class Drawable(Protocol):
    def draw(self) -> None: ...

Java：

public interface Drawable {
    void draw();
}

public class Button implements Drawable {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing button");
    }
}

Java 8+ 接口可有 default 方法：

public interface Logger {
    void log(String msg);

    default void logError(String msg) {
        log("[ERROR] " + msg);
    }
}

4.5 toString / equals / hashCode

Python	Java
__str__	toString()
__eq__	equals(Object o)
__hash__	hashCode()

@Override
public String toString() {
    return "User{name='" + name + "', age=" + age + "}";
}

@Override
public boolean equals(Object o) {
    if (this == o) return true;
    if (!(o instanceof User other)) return false;
    return age == other.age && Objects.equals(name, other.name);
}

@Override
public int hashCode() {
    return Objects.hash(name, age);
}

💼 面试点 ：重写 equals 必须同时重写 hashCode（用于 HashMap 等）。

4.6 静态成员

Python：

class Counter:
    count = 0

    @classmethod
    def increment(cls):
        cls.count += 1

Java：

public class Counter {
    private static int count = 0;

    public static void increment() {
        count++;
    }

    public static int getCount() {
        return count;
    }
}

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本章小结

• Java OOP 更「显式」：访问修饰符、接口、单继承
• 用 private 字段 + 公开方法实现封装
• abstract class 与 interface 分工：is-a 用继承，can-do 用接口
• 记住 equals / hashCode / toString 三件套

练习题

1. 实现 BankAccount：存款 deposit、取款 withdraw（余额不足抛异常）、查询 getBalance。
2. 定义接口 Payable，含 pay(double amount)；让 BankAccount 实现它（可空实现或记录日志）。
3. 写 Rectangle 与 Square（继承或组合，说明你的选择）。
4. 为 User 正确实现 equals 和 hashCode。