类属性和类方法
一、 类的结构
1.1 术语 —— 实例
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使用面相对象开发,第 1 步 是设计 类
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使用 类名() 创建对象,创建对象 的动作有两步:
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1) 在内存中为对象 分配空间
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2) 调用初始化方法__init__为 对象初始化
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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
因此,通常也会把:
- 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.
- 访问自己的属性
- 调用自己的方法
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
1.2 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
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在程序运行时,类 同样 会被加载到内存
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在python中,类 是一个特殊的对象 —— 类对象
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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
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除了封装 实例 的 属性 和 方法外,类对象 还可以拥有自己的 属性 和 方法
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类属性
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类方法
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通过 类名. 的方式可以 访问类的属性 或者 调用类的方法
二、类属性和实例属性
2.1 概念和使用
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类属性 就是给 类对象 中定义的 属性
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通常用来记录 与这个类相关 的特征
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类属性 不会用于记录 具体对象的特征
示例需求
- 定义一个 工具类
- 每件工具都有自己的name
- 需求 —— 知道使用这个类,创建了多少个工具对象?
class tool(object): count = 0 def __init__(self, name): self.name = name tool.count += 1 futou = tool("斧头") langtou = tool("榔头") print("创建了%d个工具" % tool.count)
2.2 属性的获取机制
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在python中 属性的获取 存在一个 向上查找机制
因此,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
三、 类方法和静态方法
3.1 类方法
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类属性 就是针对 类对象 定义的属性
- 使用 赋值语句 在 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
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类方法 就是针对 类对象 定义的方法
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在 类方法 内部可以直接访问 类属性 或者调用其他的 类方法
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语法如下
@classmethod def 类方法名(cls): pass
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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
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类方法的 第一个参数 应该是 cls
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由 哪一个类 调用的方法,方法内的 cls 就是 哪一个类的引用
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这个参数和 实例方法 的第一个参数是 self 类似
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提示 使用其他名称也可以,不过习惯使用 cls
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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
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可以通过 cls. 访问类的属性
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也可以通过 cls. 调用其他的类方法
示例需求
- 定义一个 工具类
- 每件工具都有自己的 name
- 需求 —— 在 类 封装一个 show_tool_count 的类方法,输出使用当前这个类,创建的对象个数
class tool(object): count = 0 def __init__(self, name): self.name = name tool.count += 1 @classmethod def show_tool_count(cls): print("工具对象有%d个" % cls.count) futou = tool("斧头") langtou = tool("榔头") print("创建了%d个工具" % tool.count) tool.show_tool_count()
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
3.2 静态方法
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在开发时,如果需要在 类 中封装一个方法,这个方法:
- 既 不需要 访问 实例属性 或者调用 实例方法
- 也 不需要 访问 类属性 或者调用 类方法
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这个时候,可以把这个方法封装成一个 静态方法
语法如下
@staticmethod def 静态方法名(): pass
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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
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通过 类名. 调用 静态方法
class tool(object): count = 0 def __init__(self, name): self.name = name tool.count += 1 @classmethod def show_tool_count(cls): print("工具对象有%d个" % cls.count) @staticmethod def run(): # 不需要访问实例属性也不需要访问类属性的方法 print("正在创建工具") futou = tool("斧头") langtou = tool("榔头") print("创建了%d个工具" % tool.count) tool.show_tool_count() tool.run()
3.3 方法综合案例
需求
- 设计一个 game 类
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属性:
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定义一个 类属性 top_score 记录游戏的 历史最高分
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定义一个 实例属性 player_name 记录 当前游戏的玩家姓名
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方法:
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静态方法 show_help 显示游戏帮助信息
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类方法 show_top_score 显示历史最高分
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实例方法 start_game 开始当前玩家的游戏
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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
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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
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类方法 —— 方法内部 只 需要访问 类属性
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静态方法 —— 方法内部,不需要访问 实例属性 和 类属性
提问
如果方法内部 即需要访问 实例属性,又需要访问 类属性,应该定义成什么方法?
答案
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应该定义 实例方法
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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): top_score = 0 def __init__(self, player_name): self.player_name = player_name @staticmethod def show_help(): print("游戏帮助") @classmethod def show_top_score(cls): print("当前游戏最高分%d" % cls.top_score) def start_game(self): print("%s 开始了游戏" % self.player_name) game.top_score = 999 game.show_help() game.show_top_score() xiaobai = game("小白") xiaobai.start_game() game.show_top_score()
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