python基础学习笔记——类的成员

一. 细分类的组成成员

之前咱们讲过类大致分两块区域,如下图所示:

每个区域详细划分又可以分为:

复制代码
class A:

    company_name = '老男孩教育'  # 静态变量(静态字段)
    __iphone = '1353333xxxx'  # 私有静态变量(私有静态字段)


    def __init__(self,name,age): #特殊方法

        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
复制代码

二. 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;
    class C:
    
        name = "公有静态字段"
    
        def func(self):
            print C.name
    
    class D(C):
    
        def show(self):
            print C.name
    
    
    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
    
    公有静态字段
    class C:
    
        __name = "私有静态字段"
    
        def func(self):
            print C.__name
    
    class D(C):
    
        def show(self):
            print C.__name
    
    
    C.__name       # 不可在外部访问
    
    obj = C()
    obj.__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  
    
    私有静态字段

    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;
      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
      
      公有普通字段
      

        

      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
      
      私有普通字段
      

        

      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;
        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  
        
        公有方法
        

          

        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.

        三. 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 由爽下划线加方法名加爽下划线 __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__

        实例方法

        简而言之,实例方法就是类的实例能够使用的方法。这里不做过多解释。

        3.1 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。

        复制代码
        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



        a = Student('太白金星', 18)
        b = Student('武sir', 36)
        c = Student('alex', 73)
        print(Student.getNum())
        复制代码

        3.2 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。

        复制代码
        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)
        复制代码

        如上,使用了静态方法(函数),然而方法体中并没使用(也不能使用)类或实例的属性(或方法)。若要获得当前时间的字符串时,并不一定需要实例化对象,此时对于静态方法而言,所在类更像是一种名称空间。

        其实,我们也可以在类外面写一个同样的函数来做这些事,但是这样做就打乱了逻辑关系,也会导致以后代码维护困难。

        3.3 属性

        什么是特性property

        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

      • 复制代码
        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('egon',75,1.85)
        print(p1.bmi)
        
        例一代码
        

        为什么要用property

        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
        

          

        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.deltter
            def price(self, value):
                del self.original_price
        
        obj = Goods()
        obj.price         # 获取商品价格
        obj.price = 200   # 修改商品原价
        del obj.price     # 删除商品原价
        
        商品实例
        

          

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