Python中类的成员

星陨1357

发布于 2023-03-14 16:49:22

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发布于 2023-03-14 16:49:22

细分类的组成成员

之前咱们讲过类大致分两块区域

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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。

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。

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

设计一个 Game 类
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
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
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

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 —— 方法内部只需要访问类属性
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

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

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

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

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

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

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

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

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？

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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