目標
- 類的結構
- 類屬性和實例屬性
- 類方法和靜態方法
01. 類的結構
1.1 術語 —— 實例
- 使用面相對象開發,第 1 步 是設計 類
- 使用 類名() 創建對象,創建對象 的動作有兩步:
-1) 在內存中爲對象 分配空間
-2) 調用初始化方法__init__
爲 對象初始化 - 對象創建後,內存 中就有了一個對象的 實實在在 的存在 —— 實例
因此,通常也會把:
- 創建出來的 對象 叫做 類 的 實例
- 創建對象的 動作 叫做 實例化
- 對象的屬性 叫做 實例屬性
- 對象調用的方法 叫做 實例方法
在程序執行時:
- 對象各自擁有自己的 實例屬性
- 調用對象方法,可以通過
self.
– 訪問自己的屬性
– 調用自己的方法
結論
- 每一個對象 都有自己 獨立的內存空間,保存各自不同的屬性
- 多個對象的方法,在內存中只有一份,在調用方法時,需要把對象的引用 傳遞到方法內部
1.2 類是一個特殊的對象
Python
中 一切皆對象:
class AAA
: 定義的類屬於 類對象obj1 = AAA()
屬於 實例對象
- 在程序運行時,類 同樣 會被加載到內存
- 在
Python
中,類 是一個特殊的對象 —— 類對象 - 在程序運行時,類對象 在內存中 只有一份,使用 一個類 可以創建出 很多個對象實例
- 除了封裝 實例 的 屬性 和 方法外,類對象 還可以擁有自己的 屬性 和 方法
- 類屬性
- 類方法
- 通過
類名.
的方式可以 訪問類的屬性 或者 調用類的方法
02. 類屬性和實例屬性
2.1 概念和使用
- 類屬性 就是給 類對象 中定義的 屬性
- 通常用來記錄 與這個類相關 的特徵
- 類屬性 不會用於記錄 具體對象的特徵
示例需求
- 定義一個 工具類
- 每件工具都有自己的
name
- 需求 —— 知道使用這個類,創建了多少個工具對象?
class Tool(object):
# 使用賦值語句,定義類屬性,記錄創建工具對象的總數
count = 0
def __init__(self, name):
self.name = name
# 針對類屬性做一個計數+1
Tool.count += 1
# 創建工具對象
tool1 = Tool("斧頭")
tool2 = Tool("榔頭")
tool3 = Tool("鐵鍬")
# 知道使用 Tool 類到底創建了多少個對象?
print("現在創建了 %d 個工具" % Tool.count)
2.2 屬性的獲取機制(科普)
- 在
Python
中 屬性的獲取 存在一個 向上查找機制
- 因此,要訪問類屬性有兩種方式:
類名.類屬性
對象.類屬性
(不推薦)
注意
- 如果使用
對象.類屬性 = 值
賦值語句,只會 給對象添加一個屬性,而不會影響到 類屬性的值
03. 類方法和靜態方法
3.1 類方法
-
類屬性 就是針對 類對象 定義的屬性
- 使用 賦值語句 在
class
關鍵字下方可以定義 類屬性 - 類屬性 用於記錄 與這個類相關 的特徵
- 使用 賦值語句 在
-
類方法 就是針對 類對象 定義的方法
- 在 類方法 內部可以直接訪問 類屬性 或者調用其他的 類方法
語法如下
@classmethod
def 類方法名(cls):
pass
- 類方法需要用 修飾器
@classmethod
來標識,告訴解釋器這是一個類方法 - 類方法的 第一個參數 應該是
cls
- 由 哪一個類 調用的方法,方法內的
cls
就是 哪一個類的引用 - 這個參數和 實例方法 的第一個參數是
self
類似 - 提示 使用其他名稱也可以,不過習慣使用
cls
- 由 哪一個類 調用的方法,方法內的
- 通過
類名.
調用 類方法,調用方法時,不需要傳遞cls
參數 - 在方法內部
- 可以通過
cls.
訪問類的屬性 - 也可以通過
cls.
調用其他的類方法
- 可以通過
示例需求
- 定義一個 工具類
- 每件工具都有自己的
name
- 需求 —— 在 類 封裝一個
show_tool_count
的類方法,輸出使用當前這個類,創建的對象個數
@classmethod
def show_tool_count(cls):
"""顯示工具對象的總數"""
print("工具對象的總數 %d" % cls.count)
在類方法內部,可以直接使用
cls
訪問 類屬性 或者 調用類方法
3.2 靜態方法
-
在開發時,如果需要在 類 中封裝一個方法,這個方法:
- 既 不需要 訪問 實例屬性 或者調用 實例方法
- 也 不需要 訪問 類屬性 或者調用 類方法
-
這個時候,可以把這個方法封裝成一個 靜態方法
語法如下
@staticmethod
def 靜態方法名():
pass
- 靜態方法 需要用 修飾器
@staticmethod
來標識,告訴解釋器這是一個靜態方法 - 通過
類名.
調用 靜態方法
class Dog(object):
# 狗對象計數
dog_count = 0
@staticmethod
def run():
# 不需要訪問實例屬性也不需要訪問類屬性的方法
print("狗在跑...")
def __init__(self, name):
self.name = name
3.3 方法綜合案例
需求
- 設計一個
Game
類 - 屬性:
- 定義一個 類屬性
top_score
記錄遊戲的 歷史最高分 - 定義一個 實例屬性
player_name
記錄 當前遊戲的玩家姓名
- 定義一個 類屬性
- 方法:
- 靜態方法
show_help
顯示遊戲幫助信息 - 類方法
show_top_score
顯示歷史最高分 - 實例方法
start_game
開始當前玩家的遊戲
- 靜態方法
- 主程序步驟
- 查看幫助信息
- 查看歷史最高分
- 創建遊戲對象,開始遊戲
案例小結
- 實例方法 —— 方法內部需要訪問 實例屬性
實例方法 內部可以使用類名.
訪問類屬性 - 類方法 —— 方法內部 只 需要訪問 類屬性
- 靜態方法 —— 方法內部,不需要訪問 實例屬性 和 類屬性
注意:如果方法內部 即需要訪問 實例屬性,又需要訪問 類屬性,應該定義成實例方法,因爲,類只有一個,在 實例方法 內部可以使用
類名.
訪問類屬性
class Game(object):
# 遊戲最高分,類屬性
top_score = 0
@staticmethod
def show_help():
print("幫助信息:讓殭屍走進房間")
@classmethod
def show_top_score(cls):
print("遊戲最高分是 %d" % cls.top_score)
def __init__(self, player_name):
self.player_name = player_name
def start_game(self):
print("[%s] 開始遊戲..." % self.player_name)
# 使用類名.修改歷史最高分
Game.top_score = 999
# 1. 查看遊戲幫助
Game.show_help()
# 2. 查看遊戲最高分
Game.show_top_score()
# 3. 創建遊戲對象,開始遊戲
game = Game("小明")
game.start_game()
# 4. 遊戲結束,查看遊戲最高分
Game.show_top_score()