~~面向对象进阶：类方法~~

Posted 2022-05-22 jevious

进击のpython

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面向对象进阶-类方法

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• classmethod 类方法

  python的类方法是通过@classmethod装饰器实现的

  类方法和普通的方法的区别是

  类方法只能访问类变量，不能访问实例变量

  class Dog(object):
      def __init__(self, name):
          self.name = name
  
      @classmethod
      def eat(self):
          print("%s is eating" % self.name)
  
  
  d = Dog("Mjj")
  d.eat()

  可以看到我调用Dog里面的eat方法，显示报错

  AttributeError: type object 'Dog' has no attribute 'name'

  果然，加上了这个类方法之后就没有办法访问实例变量（name）

  但是她说可以访问类的变量，我们来定义一下

  class Dog(object):
      name = "我是类变量"
  
      def __init__(self, name):
          self.name = name
  
      @classmethod
      def eat(self):
          print("%s is eating" % self.name)
  
  
  d = Dog("Mjj")
  d.eat()

  执行结果如下：

  我是类变量 is eating

  熬 就可以看出来，使用了类变量之后

  真的就只能调用类变量，而无法调用实例变量

  但是为什么只能调用类变量不能调用实例变量呢？

  我们打印一下self看一下传过来的是什么

  class Dog(object):
      name = "我是类变量"
  
      def __init__(self, name):
          self.name = name
  
      @classmethod
      def eat(self):
          print(self)
          print("%s is eating" % self.name)
  
  
  d = Dog("Mjj")
  d.eat()

  <class '__main__.Dog'>
  我是类变量 is eating

  可以看到，这个传进来的是个类的本身

  而不是实例的对象

  所以当然就无法调用实例的属性了呀！

  而且你也发现了，当你先@classmethod

  再进行方法的定义的时候

  你的括号里自动补充的不是self而是cls

  那到底有什么用呢？

  我在别人写的代码上有的时候会看到

  但是在我自己进行开发的时候，基本上没用到

  但是还是要给你举个例子，让你看看作用

  现有一个Student类， 每生成一个Student实例，学生总数就自动+1

  class Student(object):
      stu_num = 0  # 学员计数需存在类变量里，不能存在每个实例里，因为每个实例的内存是独立的，每实例化一次，数据就会被重置一次，不会累加
  
      def __init__(self, name):
          self.name = name
          self.stu_num += 1
          print("total student num:", self.stu_num)
  
  
  s1 = Student("张1")
  s2 = Student("张2")
  s3 = Student("张3")
  s4 = Student("张4")

  执行结果如下

  total student num: 1
  total student num: 1
  total student num: 1
  total student num: 1

  为何每次都是1呢？ 不应该累加么？

  self.stu_num += 1

  相当于对每个实例进行了一次赋值， 因为self代表实例本身

  self.stu_num += 1 相当于s1.stu_num =1 , s2.stu_num = 1 …

  把这句代码改成如下就可以:

  class Student(object):
      stu_num = 0  # 学员计数需存在类变量里，不能存在每个实例里，因为每个实例的内存是独立的，每实例化一次，数据就会被重置一次，不会累加
  
      def __init__(self, name):
          self.name = name
          Student.stu_num += 1  # 直接用类名调用
          print("total student num:", self.stu_num)
  
  
  s1 = Student("张1")
  s2 = Student("张2")
  s3 = Student("张3")
  s4 = Student("张4")

  由于stu_num是每增加一个学员才加1的，不应该允许直接Student.stu_num+=1，不安全

  可以封装成私有变量，再通过类方法调用并计数

  class Student(object):
      __stu_num = 0  # 学员计数需存在类变量里，不能存在每个实例里
  
      def __init__(self, name):
          self.name = name
          self.add_stu_num()  # 相当于Student.add_stu_num() 初始化学员时调用
  
      @classmethod
      def add_stu_num(cls):  # 注意这里调用时传进来的其实是类本身，不是实例本身，所以参数名一般改为cls
          cls.__stu_num += 1
          print("total student num:", cls.__stu_num)
  
  
  s1 = Student("张1")
  s2 = Student("张2")
  s3 = Student("张3")
  s4 = Student("张4")

  但是有的同学说！

  Student.add_stu_num()

  也是可以调的，你这样写是为了防止作弊

  我这也能作弊啊！

  你说的没错！

  那么我们如何才能真的判断是不是真的要执行这句话？
  关键点是不是在于我是否真的产生了一个类对象

  所以，在执行之前就要有个验证

      def __init__(self, name):
          self.name = name
          self.add_stu_num(self) 
      def add_stu_num(cls,obj):  
          if obj.name:
              cls.__stu_num += 1
              print("total student num:", cls.__stu_num)

  这里我们用了obj

  obj stands for self instance

  这里的obj就是实例的意思

  那经过这个操作之后，再进行“作弊操作”，就不行了！

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• staticmethod 静态方法

  类方法不能访问实例变量，只能访问类变量是吧

  静态方法更狠！

  不仅实例变量，连类变量都不能访问！

  ！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

  @staticmethod装饰器即可把其装饰的方法变为一个静态方法

  什么是静态方法呢？其实不难理解，普通的方法，可以在实例化后直接调用

  并且在方法里可以通过self.调用实例变量或类变量

  但静态方法是不可以访问实例变量或类变量的

  一个不能访问实例变量和类变量的方法

  其实相当于跟类本身已经没什么关系了

  它与类唯一的关联就是需要通过类名来调用这个方法

  class Student(object):
      role = "stu"
  
      def __init__(self, name):
          self.name = name
  
      @staticmethod
      def fly(self):
          print("%s is flying..." % self.name)
  
  
  s = Student("hah")
  s.fly()

  TypeError: fly() missing 1 required positional argument: 'self'

  可以看到，并没有在调用fly方法的时候，默认添加进去一个参数

  而是报了一个缺少一个参数的错误，一个实例对象

  而当我把实例对象传进去，就没有问题了

  s = Student("hah")
  s.fly(s)

  hah is flying...

  其实你也就看出来了

  这个装饰器，将fly方法，和Student类的关系隔离了

  就算你在我的类下，你也不能调用我的方法

  不常用

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• property 属性方法

  属性方法的作用就是通过@property把一个方法变成一个静态属性

  class Student(object):
      stu_num = 0
  
      def __init__(self, name):
          self.name = name
  
      @property
      def fly(self):
          print("%s is flying..." % self.name)
  
  
  s = Student("haha")
  s.fly()

  直接这么调用会给你返回一个错误：

  TypeError: 'NoneType' object is not callable

  因为此时fly已经从方法变成属性了

  而不再是一个方法了

  那么怎么调用属性呢？

  实例.属性 是吧

  s.fly

  执行出来就是这种效果

  haha is flying...

  理解起来很简单

  那么到底有什么用呢？

  如果我想要一个静态变量

  我直接定义就好了

  为什么要这么做呢？

  首先，定义一个静态变量可以，但是只是个变量

  他除了存储数据，没有别的卵用

  但是通过装饰器@property是可以把方法变成静态的

  而方法是可以做事情（调用）的

  那在现实场景，有什么用呢？

  比如我们要找火车票

  是不是会先给服务器发信息

  然后返回状态，最后打印啊

  那么问题就来了

  你在查询票的时候，你会关注他到底是怎么拿到数据的吗？

  不会吧，而是会更多的关注票的信息

  那你在获得票的信息的时候是不是想查询的是票的属性

  而不是怎么获得的票！

  那我们就可以模拟的写一下！

  class Train(object):
      def __init__(self, name):
          self.train_name = name
  
      def checking_status(self):
          print("connecting trainline company api...... ")
          print("checking train %s status " % self.train_name)
          return 1
  
      @property
      def train_status(self):
          status = self.checking_status()
          if status == 0:
              print("train got canceled...")
          elif status == 1:
              print("train is arrived...")
          elif status == 2:
              print("train has departured already...")
          else:
              print("cannot confirm the train status...,please check later")
  
  
  f = Train("k470")
  f.train_status

  这样，用户在使用的时候就直接查询了票的属性

  骚操作来了奥！既然他是个静态属性，是不是也是属性

  那我能不能修改呢？

  f.train_status = 0

  AttributeError: can't set attribute

  ┗|｀O′|┛ 嗷~~，会报错！

  其实也能理解

  你只是看上去是在查看属性

  但是实际上，你还是在使用调用方法

  所以不能修改也是合情合理

  但是毕竟是个属性，如果用户提出修改的要求也无可厚非

  对吧，你给我个属性，然后你说不能改？

  说不过去吧！

  所以这种问题怎么处理呢？

  class Train(object):
      def __init__(self, name):
          self.train_name = name
  
      def checking_status(self):
          print("connecting airline company api...... ")
          print("checking train %s status " % self.train_name)
          return 1
  
      @property
      def train_status(self):
          status = self.checking_status()
          if status == 0:
              print("train got canceled...")
          elif status == 1:
              print("train is arrived...")
          elif status == 2:
              print("train has departured already...")
          else:
              print("cannot confirm the train status...,please check later")
  
      @train_status.setter
      def train_status(self, status):
          print("changing... ...", status)
  
  
  f = Train("k470")
  f.train_status = 0

  在下面再写一个同名的函数，然后在上面加一个装饰器

  名字是这个同名的函数加上.setter方法

  同时要把你要修改的参数传进去（status）

  changing... ... 0

  那到底是不是真的修改了呢？

  我们可以设置一个变量来接收

  然后打印看看

      @train_status.setter
      def train_status(self, status):
          print("changing... ...", status)
          self.status = status
  
  
  f = Train("k470")
  f.train_status = 0
  print(f.status)

  打印了一下，澳！确实是有所改变

  那我们能删除嘛？

  del f.train_status

  可以看到，报错了是吧

  那我就想删除怎么办呢？

  一样的！

  在下面再写一个同名的函数，然后在上面加一个装饰器

  名字是这个同名的函数加上.deleter方法

  所以到此为止，我们知道了如何将方法变成一个静态的变量

  并对这个静态的方法进行操作！

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*有点用熬* *自己敲敲*