Python面向对象之类属性类方法静态方法

Posted 2021-11-27 yifchan

类的结构

实例

使用面向对象开发时，第一步是设计类；
当使用 类名() 创建对象时，会自动执行以下操作：
1.为对象在内存中分配空间--创建对象；
2.为对象的属性 设置初始值--初始化方法(init);
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；

因此通常也会把：
1.创建出来的对象叫做类的实例；
2.创建对象的动作叫实例化；
3.对象的属性叫实例属性；
4.对象调用的方法叫实例方法；

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：
1.每一个对象都有自己的内存空间，保存各自不同的属性；
2.多个对象的方法，在内存中只有一份，在调用方法的时候，需要把对象的引用传递到方法内部；

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；

• 程序运行时，类同样会被加载到内存中；
• 在Python中，类是一个特殊的对象--类对象；
• 在程序运行时，类对象在内存中只有一个，使用一个类可以创建出很多对象实例；
• 除了封装实例的属性和方法外，类对象还可以拥有自己的属性和方法--类属性；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；

代码分层为：
1.类属性
2.类方法(cls)
3.__init__定义实例属性
4.实例方法(self)

类属性和实例属性

类属性的定义及使用

类属性就是给类对象定义的属性；
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；

定义一个植物类，每新添一种植物就让植物类计数+1

class Plant(object):
    # 使用赋值语句定义类属性，记录所有植物对象的数量
    count = 0

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        # 每初始化一次，就让类属性的值+1
        Plant.count += 1


# 创建植物对象
duorou = Plant("多肉")
print("目前已养植物种类数量：", Plant.count)  
# 目前已养植物种类数量： 1

luhui = Plant("芦荟")
yingtao = Plant("樱桃")
# 输出植物对象的总数
print("目前已养植物种类数量：", Plant.count)  
# 目前已养植物种类数量： 3

属性的查找机制-向上查找

在python中 属性的获取存在一个向上查找机制：
1.首先在对象内部查找对象属性；
2.没有找到就会向上查找类属性；

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；

可以用 对象.类属性 查看类属性，但不能用 对象.类属性=值 给它赋值；
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；

类方法和静态方法

类方法

类方法概念和定义语法

类属性 就是针对类对象定义的属性；
使用赋值语句在关键字class下面可以定义类属性；
类属性用来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；
在类方法内部可以直接调用类属性或者其他的类方法；

类方法定义语法如下：

@classmethod
def 类方法名(cls):
    pass

类方法需要@classmethod来进行修饰，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；
由哪一个类调用的类方法，方法内部的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；
使用其他名称也可以，但一般习惯使用cls；
通过 类名. 调用类方法，调用类方法时，不需要传递cls参数；
在方法内部，
可以通过 cls. 调用类属性；
通过 cls. 也可以调用其他类的方法；
在类方法内部可以直接使用cls 访问类属性或者其他的类方法；

类方法案例演示

class Plant(object):
    # 使用赋值语句定义类属性，记录所有植物对象的数量
    count = 0

    # 定义一个类方法
    @classmethod
    def show_count(cls):
        print("目前已养植物种类数量：", Plant.count)

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        Plant.count += 1


duorou = Plant("多肉")
luhui = Plant("芦荟")

# 调用类方法
Plant.show_count()  # 目前已养植物种类数量： 2

静态方法

静态方法概念和语法

在开发时，如果需要在类中定义一个方法，这个方法：
既不需要访问实例属性也不需要调用实例方法；
既不需要访问类属性也不需要调用类方法；
这个时候，就可以把这个方法封装成静态方法；

静态方法语法如下：
@staticmethod
def 静态方法名():
pass

静态方法需要修饰器 @staticmethod 来表示，告诉解释器这是一个静态方法；
通过 类名. 调用静态方法；

静态方法示例

class Dog(object):
    @staticmethod
    def run():
        # 不需要访问类属性和实例属性的方法，就可以定义一个静态方法
        print("跳着跑")

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

    def bark(self):
        pass


# 通过 类名. 调用静态方法，不需要创建对象
Dog.run()

方法综合案例

案例需求：
1.设计一个Game类
2.属性：
定义一个类属性top_score记录游戏最高分
定义一个实例属性palyer记录游戏玩家名字
3.方法：
静态方法show_help查看游戏帮助信息；
类方法show_topscore显示游戏最高分；
实例方法start_game开始当前玩家的游戏
4.主程序步骤
查看帮助信息
查看历史最高分
创建游戏对象，开始游戏

案例分析：
历史最高成绩--类属性
玩家姓名--实例属性

显示玩法--静态方法
显示历史最高成绩--类方法
进入游戏--实例方法

综合案例演练
同时使用类属性，实例属性，静态方法，类方法，实例方法；

class Game(object):
    top_score = 0
    @staticmethod
    def game_help():
        print("游戏帮助信息")
    @classmethod
    def show_topscore(cls):
        print("历史最高分数是：", cls.top_score)

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

    def play_game(self):
        print("%s 开始游戏了" % self.name)


# 查看游戏帮助文档
Game.game_help()
# 查看历史最高分
Game.show_topscore()
# 创建游戏对象
xiaoming = Game("小明")
# 进入游戏
xiaoming.play_game()

# 游戏帮助信息
# 历史最高分数是： 0
# 小明 开始游戏了

案例小结：
1.实例方法--方法内部需要访问实例属性；方法内部可以使用 类名. 查看类属性；
2.类方法--方法内部只需要访问类属性；
3.静态方法--方法内部既不需要访问类属性也不需要访问静态属性；
提示：当一个方法内急需要访问实例属性也需要访问类属性时，应该使用示例方法；因为类只有一个，实例方法内部可以使用 类名. 查看类属性；