Python中类的成员

2023-03-14 16:49:22 浏览数 (2)

细分类的组成成员

之前咱们讲过类大致分两块区域

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class A:
    name = '陈松'

# 第一部分:静态字段(静态变量)部分(这一部分调用了类自己本身,表示了类自己的自身属性)

    def __init__(self):
        pass
    def func(self):
        pass

# 第二部分:方法部分(这一部分表示了类可以实施的方法,可以 自己或其他进行操作)

每个区域详细划分

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class A:#在方法名前面带__的属于私有 

    company_name = '陈松' # 静态变量(静态字段)
    __iphone = '132333xxxx' # 私有静态变量(私有静态字段)

    def __init__(self,name,age): #特殊方法(在类的定有里,有部分的固定的字段方法)
        self.name = name #对象属性(普通字段)
        self.__age = age # 私有对象属性(私有普通字段)

    def func1(self): # 普通方法
        pass

    def __func(self): #私有方法
        
        
        print(666)

    @classmethod # 类方法
        def class_func(cls):
            """ 定义类方法,至少有一个cls参数 """
            print('类方法')

    @staticmethod #静态方法
        def static_func():
            """ 定义静态方法 ,无默认参数"""
            print('静态方法')
    @property # 属性
        def prop(self):
            pass

类的私有成员

对于每一个类的成员而言都有两种形式:

  • 公有成员,在任何地方都能访问
  • 私有成员,只有在类的内部才能方法

私有成员和公有成员的访问限制不同

静态字段(静态属性

  • 公有静态字段:类可以访问;类内部可以访问;派生类中可以访问
  • 私有静态字段:仅类内部可以访问;

公有静态字段访问范围示例

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class C:

    name = "公有静态字段"
    
    def func(self):
        print (C.name)

class D(C):
    def show(self):
        print (C.name)

print(C.name) # 类访问

obj = C()
obj.func() # 类内部可以访问

obj_son = D()
obj_son.show() # 派生类中可以访问

私有静态字段访问示例

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class C:
    __name = "私有静态字段"
    
    def func(self):
        print (C.__name)

class D(C):
    def show(self):
        print (C.__name)

print(C.__name) # 不可在外部访问

obj = C()
print(C.__name) # 不可在外部访问
obj.func() # 类内部可以访问

obj_son = D()
obj_son.show() #不可在派生类中可以访问

普通字段(对象属性)

公有普通字段:对象可以访问;类内部可以访问;派生类中可以访问

私有普通字段:仅类内部可以访问;

公有普通字段示例

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class C:

    def __init__(self):
        self.foo = "公有字段"

    def func(self):
        print(self.foo) # 类内部访问

class D(C):

    def show(self):
        print(self.foo) # 派生类中访问

obj = C()

obj.foo # 通过对象访问
obj.func() # 类内部访问

obj_son = D();
obj_son.show() # 派生类中访问

私有普通字段示例

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class C:

    def __init__(self):
        self.__foo = "私有字段"

    def func(self):
        print self.foo # 类内部访问

class D(C):

    def show(self):
        print self.foo # 派生类中访问

obj = C()

obj.__foo # 通过对象访问 ==> 错误
obj.func() # 类内部访问 ==> 正确

obj_son = D();
obj_son.show() # 派生类中访问 ==> 错误
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class C:

    def __init__(self):
        self.__foo = "私有字段"
    
    def func(self):
        print(self.__foo) # 类内部访问
       
class D(C):
    
    def show(self):
        print(self.__foo) # 派生类中访问

obj = C()

print(obj.__foo) # 通过对象访问 ==> 错误
obj.func() # 类内部访问 ==> 正确

obj_son = D()
obj_son.show() # 派生类中访问 ==> 错误    

方法:

  • 公有方法:对象可以访问;类内部可以访问;派生类中可以访问
  • 私有方法:仅类内部可以访问;

共有方法示例

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class C:

    def __init__(self):
        pass

    def add(self):
        print('in C')

class D(C):

    def show(self):
        print('in D')

    def func(self):
        self.show()

obj = D()
obj.show() # 通过对象访问
obj.func() # 类内部访问
obj.add() # 派生类中访问

私有方法示例

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class C:

    def __init__(self):
        pass

    def __add(self):
        print('in C')

class D(C):

    def __show(self):
        print('in D')
    def func(self):
        self.__show()

obj = D()
obj.__show() # 通过不能对象访问
obj.func() # 类内部可以访问
obj.__add() # 派生类中不能访问

总结

对于这些私有成员来说,他们只能在类的内部使用,不能再类的外部以及派生类中使用.

ps:非要访问私有成员的话,可以通过 对象._类__属性名,但是绝对不允许!!!

为什么可以通过.类__私有成员名访问呢?因为类在创建时,如果遇到了私有成员(包括私有静态字段,私有普 通字段,私有方法)它会将其保存在内存时自动在前面加上类名.

类的其他成员

这里的其他成员主要就是类方法:

方法包括:普通方法、静态方法和类方法,三种方法在内存中都归属于类,区别在于调用方式不同。

实例方法

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定义:第一个参数必须是实例对象,该参数名一般约定为“self”,通过它来传递实例的属性和方法(也可以传类的属性和方法);

调用:只能由实例对象调用。

类方法

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定义:使用装饰器@classmethod。第一个参数必须是当前类对象,该参数名一般约定为“cls”,通过它来传递类的属性和方法(不能传实例的属性和方法);

调用:实例对象和类对象都可以调用。

静态方法

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定义:使用装饰器@staticmethod。参数随意,没有“self”和“cls”参数,但是方法体中不能使用类或
实例的任何属性和方法;

调用:实例对象和类对象都可以调用。

双下方法(后面会讲到)

定义:双下方法是特殊方法,他是解释器提供的 由双下划线加方法名加双下划线 方法名的具有特殊意 义的方法,双下方法主要是python源码程序员使用的,我们在开发中尽量不要使用双下方法,但是深入研究双下方法,更有益于我们阅读源码。 调用:不同的双下方法有不同的触发方式,就好比盗墓时触发的机关一样,不知不觉就触发了双下方 法,例如:init

类方法

使用装饰器@classmethod

原则上,类方法是将类本身作为对象进行操作的方法。假设有个方法,且这个方法在逻辑上采用类本身 作为对象来调用更合理,那么这个方法就可以定义为类方法。另外,如果需要继承,也可以定义为类方 法。

如下场景:

假设我有一个学生类和一个班级类,想要实现的功能为:

执行班级人数增加的操作、获得班级的总人数;

学生类继承自班级类,每实例化一个学生,班级人数都能增加;

最后,我想定义一些学生,获得班级中的总人数。

思考:这个问题用类方法做比较合适,为什么?因为我实例化的是学生,但是如果我从学生这一个实例 中获得班级总人数,在逻辑上显然是不合理的。同时,如果想要获得班级总人数,如果生成一个班级的 实例也是没有必要的。

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class Student:
    __num = 0
    
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
        Student.addNum() # 写在__new__方法中比较合适,但是现在还没有学,暂且放到这里

@classmethod
def addNum(cls):
    cls.__num  = 1

@classmethod
def getNum(cls):
    return cls.__num

Student('陈松', 18)
Student('阿松', 36)
Student('松松', 73)
print(Student.getNum())

静态方法

使用装饰器@staticmethod

静态方法是类中的函数,不需要实例。静态方法主要是用来存放逻辑性的代码,逻辑上属于类,但是和 类本身没有关系,也就是说在静态方法中,不会涉及到类中的属性和方法的操作。可以理解为,静态方 法是个独立的、单纯的函数,它仅仅托管于某个类的名称空间中,便于使用和维护。

譬如,我想定义一个关于时间操作的类,其中有一个获取当前时间的函数。

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import time

class TimeTest(object):
    def __init__(self, hour, minute, second):
        self.hour = hour
        self.minute = minute
        self.second = second

@staticmethod
    def showTime():
        return time.strftime("%H:%M:%S", time.localtime())

print(TimeTest.showTime())
t = TimeTest(2, 10, 10)
nowTime = t.showTime()
print(nowTime)

方法综合案例

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 1.查看帮助信息 2.查看历史最高分 3.创建游戏对象,开始游戏

案例小结

  1. 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
  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,不需要访问 实例属性 和 类属性

提问

应该定义 实例方法

因为,类只有一个,在 实例方法 内部可以使用 类名. 访问类属性

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class Game(object):

    # 游戏最高分,类属性
    top_score = 0

    @staticmethod
    def show_help():
        print("帮助信息:让僵尸走进房间")

    @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 = 999

# 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("小明")

game.start_game()

# 4. 游戏结束,查看游戏最高分
Game.show_top_score()

属性

property是一种特殊的属性,访问它时会执行一段功能(函数)然后返回值

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例一:BMI指数(bmi是计算而来的,但很明显它听起来像是一个属性而非方法,如果我们将其做成一个
属性,更便于理解)

成人的BMI数值:
过轻:低于18.5
正常:18.5-23.9
过重:24-27
肥胖:28-32
非常肥胖, 高于32
    体质指数(BMI)=体重(kg)÷身高^2(m)
    EX:70kg÷(1.75×1.75)=22.86
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class People:
    def __init__(self,name,weight,height):
        self.name=name
        self.weight=weight
        self.height=height
    @property
    def bmi(self):
        return self.weight / (self.height**2)

p1=People('陈松',75,1.85)
print(p1.bmi)

将一个类的函数定义成特性以后,对象再去使用的时候obj.name,根本无法察觉自己的name是执行了一 个函数然后计算出来的,这种特性的使用方式遵循了统一访问的原则

由于新式类中具有三种访问方式,我们可以根据他们几个属性的访问特点,分别将三个方法定义为对同 一个属性:获取、修改、删除

代码语言:javascript复制
class Foo:
    @property
    def AAA(self):
        print('get的时候运行我啊')
        
    @AAA.setter
    def AAA(self,value):
        print('set的时候运行我啊')

    @AAA.deleter
    def AAA(self):
        print('delete的时候运行我啊')
        
#只有在属性AAA定义property后才能定义AAA.setter,AAA.deleter
f1=Foo()
f1.AAA
f1.AAA='aaa'
del f1.AAA

或者

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class Foo:
    def get_AAA(self):
        print('get的时候运行我啊')

    def set_AAA(self,value):
        print('set的时候运行我啊')

    def delete_AAA(self):
        print('delete的时候运行我啊')
    AAA=property(get_AAA,set_AAA,delete_AAA) #内置property三个参数与
get,set,delete一一对应

f1=Foo()
f1.AAA
f1.AAA='aaa'
del f1.AAA

商品的例子

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class Goods(object):

    def __init__(self):
        # 原价
        self.original_price = 100
        # 折扣
        self.discount = 0.8

    @property
    def price(self):
        # 实际价格 = 原价 * 折扣
        new_price = self.original_price * self.discount
        return new_price

    @price.setter
    def price(self, value):
        self.original_price = value

    @price.deleter
    def price(self):
        del self.original_price

obj = Goods()
print(obj.price) # 获取商品价格
obj.price = 200 # 修改商品原价
print(obj.price)
del obj.price # 删除商品原价

isinstace 与 issubclass

isinstance(a,b):判断a是否是b类(或者b类的派生类)实例化的对象

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class A:
    pass

class B(A):
    pass
    
obj = B()

print(isinstance(obj,B))
print(isinstance(obj,A))

issubclass(a,b): 判断a类是否是b类(或者b的派生类)的派生类

代码语言:javascript复制
class A:
    pass

class B(A):
    pass

class C(B):
    pass

print(issubclass(B,A))
print(issubclass(C,A))

思考:那么 list str tuple dict等这些类与 Iterable类 的关系是什么?

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from collections import Iterable

print(isinstance([1,2,3], list)) # True
print(isinstance([1,2,3], Iterable)) # True
print(issubclass(list,Iterable)) # True

# 由上面的例子可得,这些可迭代的数据类型,list str tuple dict等 都是 Iterable的子类。

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