Python 面向对象6: 类属性、类方法、静态方法

简介: Python 面向对象6: 类属性、类方法、静态方法

一、总体目录



  • 1.1、类的结构
  • 1.2、类属性和实例属性
  • 1.3、类方法和静态方法


二、类的结构



  • 2.1、术语 -实例
  • 使用面相对象开发,第 1 步 是设计 类
  • 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
  • 创建出来的 对象 叫做 类 的 实例
  • 创建对象的 动作 叫做 实例化
  • 对象的属性 叫做 实例属性
  • 对象调用的方法 叫做 实例方法
  • 在程序执行时
  • 对象各自拥有自己的 实例属性
  • 调用对象方法,可以通过 self.

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


  • 2.2 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
  • 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



image.png


三、类属性 和 实例属性



  • 3.1 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
  • 如下例子,定义一个 类属性 count,记录创建类的个数


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):
            # 针对类属性做一个计数+1
            Tool.count += 1
            self.name = name
# 创建工具对象
tool1 = Tool("斧头")
tool2 = Tool("镰刀")
# 知道使用 Tool 类到底创建了多少个对象?
print("工具的数量是 %d"%Tool.count)
  • 类属性的创建:在类的下面使用赋值语句,等号左边是类属性的名字,右边是类属性的初始值 ;使用是:类名.属性名, 如上面的 count
  • 3.2、属性的获取机制- 向上查找机制
  • 在 Python 中 属性的获取 存在一个 向上查找机制(下面代码 Tool.count 与 tool2.count)


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):
          # 针对类属性做一个计数+1
          Tool.count += 1
          self.name = name
# 创建 工具对象
tool1 = Tool("斧头")
tool2 = Tool("镰刀")
# 知道使用 Tool 类到底创建了多少个对象?
# print("工具的数量是 %d"%Tool.count) 
print("工具的数量是 %d"% tool2.count)
  • 说明查找机制:首先上面的代码 tool2.count,tools这个对象是没有count 这个属性的,这时候就会去类的属性里面去找有没有 count,如果类里面也没有的话就报错
  • 由上面可知,要访问类属性有两种方式:
  • 类名.类属性
  • 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
    如上面的代码修改后(tool2.count就不靠谱了,仅仅是为 tool2添加了一个属性而已)


# 创建 工具对象
 tool1 = Tool("斧头")
 tool2 = Tool("镰刀")
 # 知道使用 Tool 类到底创建了多少个对象?
 print("工具的数量是 %d"%Tool.count) 
 tool2.count = 100
 print("工具的数量是 %d"% tool2.count)


四、类方法 和 静态方法


  • 4.1、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

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

  • 4.2、类方法定义以及使用的案例
    需求:定义一个Person类,定义一个类属性:name,类方法:run 跑步,在类方法 run 里面打印类属性 name


class Person(object):
       name = ""
      @classmethod
      def run(cls):
           print("%s 会跑"%cls.name)
Person.name = "小米"
Person.run()
  • 4.3、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
  • 语法如下(不需要任何参数的)


@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
  • 实例:


class Baby(object):
    @staticmethod
    def cry():
        # 不需要访问实例属性也不需要访问类属性的方法
        print("小孩在哭...")
Baby.cry()


五、综合案例



  • 5.1、需求
  • (1)、设计一个 Game 类,模拟 吃鸡游戏
  • (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
  • (3)、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
  • (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


class Game(object):
     # 游戏最高分,类属性
     top_score = 0
     @staticmethod
     def show_help():
          print("帮助信息:吃鸡游戏开始啦")
     @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 = 10000
# 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("二郎神")
game.start_game()
# 4. 游戏结束,查看游戏最高分
Game.show_top_score()


  • 5.2、总结
  • 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
  • 类方法 —— 方法内部 需要访问 类属性
  • 静态方法 —— 方法内部,不需要访问 实例属性类属性
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