python面向對象之類屬性和類方法的示例分析

這篇文章給大家分享的是有關python面向對象之類屬性和類方法的示例分析的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

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. 在內存中為對象 分配空間

2. 調用初始化方法 init 為 對象初始化
    對象創建后，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: 定義的類屬于 類對象
obj1 = AAA() 屬于 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 的特征
類屬性 不會用于記錄 具體對象的特征
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 用于記錄 與這個類相關 的特征
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
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
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 記錄游戲的 歷史最高分
定義一個 實例屬性 player_name 記錄 當前游戲的玩家姓名
方法：
靜態方法 show_help 顯示游戲幫助信息
類方法 show_top_score 顯示歷史最高分
實例方法 start_game 開始當前玩家的游戲
主程序步驟

1. 查看幫助信息

2. 查看歷史最高分

3. 創建游戲對象，開始游戲
    
    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
    提問

如果方法內部 即需要訪問 實例屬性，又需要訪問 類屬性，應該定義成什么方法？

答案

應該定義 實例方法
因為，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):

  # 游戲最高分，類屬性
  top_score = 0

  @staticmethod
  def show_help():
    print("幫助信息：讓僵尸走進房間")
    
  @classmethod
  def show_top_score(cls):
    print("游戲最高分是 %d" % cls.top_score)

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

  def start_game(self):
    print("[%s] 開始游戲..." % self.player_name)
    
    # 使用類名.修改歷史最高分
    Game.top_score = 999

# 1. 查看游戲幫助
Game.show_help()

# 2. 查看游戲最高分
Game.show_top_score()

# 3. 創建游戲對象，開始游戲
game = Game("小明")

game.start_game()

# 4. 游戲結束，查看游戲最高分
Game.show_top_score()

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