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Python 类属性和类方法

仅用学习参考

目标

  • 类的结构
  • 类属性和实例属性
  • 类方法和静态方法

01. 类的结构

1.1 术语 —— 实例

  1. 使用面向对象开发,第 1 步 是设计
  2. 使用类名() 创建对象,创建对象 的动作有两步:
  1. 在内存中为对象分配空间
  2. 调用初始化方法​​__init__​​ 为对象初始化

  1. 对象创建后,内存 中就有了一个对象的 实实在在 的存在 —— 实例
    Python 类属性和类方法_类方法

因此,通常也会把:

  1. 创建出来的对象叫做实例
  2. 创建对象的动作叫做实例化
  3. 对象的属性叫做实例属性
  4. 对象调用的方法叫做实例方法

在程序执行时:

  1. 对象各自拥有自己的实例属性
  2. 调用对象方法,可以通过​​self.​
  • 访问自己的属性
  • 调用自己的方法

结论

  • 每一个对象 都有自己 独立的内存空间保存各自不同的属性
  • 多个对象的方法在内存中只有一份,在调用方法时,需要把对象的引用 传递到方法内部

1.2 类是一个特殊的对象

​Python​​ 中 一切皆对象

  • ​class AAA:​​ 定义的类属于类对象
  • ​obj1 = AAA()​​ 属于实例对象


  • 在程序运行时, 同样 会被加载到内存
  • 在​​Python​​ 中, 是一个特殊的对象 —— 类对象
  • 在程序运行时,类对象 在内存中 只有一份,使用 一个类 可以创建出 很多个对象实例
  • 除了封装实例属性方法外,类对象 还可以拥有自己的 属性方法
  1. 类属性
  2. 类方法
  • 通过类名. 的方式可以 访问类的属性 或者 调用类的方法

Python 类属性和类方法_类方法_02


02. 类属性和实例属性

2.1 概念和使用

  • 类属性就是给类对象中定义的属性
  • 通常用来记录与这个类相关的特征
  • 类属性不会用于记录具体对象的特征

示例需求

  • 定义一个工具类
  • 每件工具都有自己的​​name​
  • 需求—— 知道使用这个类,创建了多少个工具对象?

Python 类属性和类方法_静态方法_03


class Tool(object):

# 使用赋值语句,定义类属性,记录创建工具对象的总数
count = 0

def __init__(self, name):
self.name = name

# 针对类属性做一个计数+1
Tool.count += 1


# 创建工具对象
tool1 = Tool("斧头")
tool2 = Tool("榔头")
tool3 = Tool("铁锹")

# 知道使用 Tool 类到底创建了多少个对象?
print("现在创建了 %d 个工具" % Tool.count)

2.2 属性的获取机制

在 ​​Python​​ 中 属性的获取 存在一个 向上查找机制


Python 类属性和类方法_静态方法_04


  • 因此,要访问类属性有两种方式:
  1. 类名.类属性
  2. 对象.类属性 (不推荐)

注意

  • 如果使用​​对象.类属性 = 值​​ 赋值语句,只会给对象添加一个属性,而不会影响到类属性的值

03. 类方法和静态方法

3.1 类方法

  • 类属性 就是针对 类对象 定义的属性
  • 使用赋值语句 在 ​​class​​ 关键字下方可以定义 类属性
  • 类属性 用于记录 与这个类相关 的特征
  • 类方法 就是针对 类对象 定义的方法
  • 类方法内部可以直接访问类属性或者调用其他的类方法

语法如下

@classmethod
def 类方法名(cls):
pass
  • 类方法需要用修饰器​@classmethod​​ 来标识,告诉解释器这是一个类方法
  • 类方法的第一个参数 应该是 ​​cls​
  • 哪一个类 调用的方法,方法内的 ​​cls​​ 就是 哪一个类的引用
  • 这个参数和实例方法 的第一个参数是 ​​self​​ 类似
  • 提示 使用其他名称也可以,不过习惯使用 ​​cls​
  • 通过类名. 调用 类方法调用方法时,不需要传递 ​​cls​​ 参数

在方法内部

  • 可以通过​​cls.​访问类的属性
  • 也可以通过​​cls.​调用其他的类方法

示例需求

  • 定义一个工具类
  • 每件工具都有自己的​​name​

需求 —— 在 封装一个 ​​show_tool_count​​ 的类方法,输出使用当前这个类,创建的对象个数


Python 类属性和类方法_类方法_05


@classmethod
def show_tool_count(cls):
"""显示工具对象的总数"""
print("工具对象的总数 %d" % cls.count)

在类方法内部,可以直接使用 ​​cls​​ 访问 类属性 或者 调用类方法

3.2 静态方法

  • 在开发时,如果需要在 中封装一个方法,这个方法:
  • 不需要 访问 实例属性 或者调用 实例方法
  • 不需要 访问 类属性 或者调用 类方法
  • 这个时候,可以把这个方法封装成一个静态方法

语法如下

@staticmethod
def 静态方法名():
pass
  • 静态方法 需要用 修饰器​@staticmethod​​ 来标识,告诉解释器这是一个静态方法
  • 通过类名. 调用 静态方法
class Dog(object):

# 狗对象计数
dog_count = 0

@staticmethod
def run():

# 不需要访问实例属性也不需要访问类属性的方法
print("狗在跑...")

def __init__(self, name):
self.name = name

执行如下:

In [2]: class Dog(object):
...: dog_count = 0
...: @staticmethod
...: def run():
...: print("狗在跑")
...: def __init__(self,name):
...: self.name = name
...:

In [4]: dog1 = Dog("小白")

In [6]: dog1.run()
狗在跑

In [7]:

3.3 方法综合案例

需求

  1. 设计一个​​Game​​ 类
  2. 属性:
  • 定义一个类属性​top_score​​ 记录游戏的 历史最高分
  • 定义一个实例属性​player_name​​ 记录 当前游戏的玩家姓名
  1. 方法:
  • 静态方法​show_help​​ 显示游戏帮助信息
  • 类方法​show_top_score​​ 显示历史最高分
  • 实例方法​start_game​​ 开始当前玩家的游戏
  1. 主程序步骤
  1. 查看帮助信息
  2. 查看历史最高分
  3. 创建游戏对象,开始游戏


Python 类属性和类方法_静态方法_06


案例小结

  1. 实例方法 —— 方法内部需要访问 实例属性
  • 实例方法内部可以使用类名.访问类属性
  1. 类方法 —— 方法内部 需要访问 类属性
  2. 静态方法 —— 方法内部,不需要访问 实例属性类属性
    提问
    如果方法内部 即需要访问实例属性,又需要访问 类属性,应该定义成什么方法?
    答案
  • 应该定义实例方法
  • 因为,类只有一个,在 实例方法 内部可以使用 类名. 访问类属性
class Game(object):

# 游戏最高分,类属性
top_score = 0

@staticmethod
def show_help():
print("帮助信息:让僵尸走进房间")

@classmethod
def show_top_score(cls):
print("游戏最高分是 %d" % cls.top_score)

def __init__(self, player_name):
self.player_name = player_name

def start_game(self):
print("[%s] 开始游戏..." % self.player_name)

# 使用类名.修改历史最高分
Game.top_score = 999

# 1. 查看游戏帮助
Game.show_help()

# 2. 查看游戏最高分
Game.show_top_score()

# 3. 创建游戏对象,开始游戏
game = Game("小明")

game.start_game()

# 4. 游戏结束,查看游戏最高分
Game.show_top_score()


Python 类属性和类方法_类方法_07




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