一、 類的結構
1.1 術語 —— 實例
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使用面相對象開發，第 1 步 是設計 類
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使用 類名() 創建對象，創建對象 的動作有兩步：
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1) 在內存中為對象 分配空間
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2) 調用初始化方法__init__為 對象初始化
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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：定義的類屬於 類對象
- obj1 = AAA() 屬於 實例對象
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在程序運行時，類 同樣 會被加載到內存
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在Python中，類 是一個特殊的對象 —— 類對象
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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
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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
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類屬性
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類方法
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通過 類名. 的方式可以 訪問類的屬性 或者 調用類的方法
二、類屬性和實例屬性
2.1 概念和使用
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類屬性 就是給 類對象 中定義的 屬性
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通常用來記錄 與這個類相關 的特征
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類屬性 不會用於記錄 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): count = 0 def __init__(self, name): self.name = name Tool.count += 1 futou = Tool("斧頭") langtou = Tool("榔頭") print("創建了%d個工具" % Tool.count)
2.2 屬性的獲取機制
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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
三、 類方法和靜態方法
3.1 類方法
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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 用於記錄 與這個類相關 的特征
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類方法 就是針對 類對象 定義的方法
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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
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語法如下
@classmethod def 類方法名(cls): pass
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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
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類方法的 第一個參數 應該是 cls
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由 哪一個類 調用的方法，方法內的 cls 就是 哪一個類的引用
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這個參數和 實例方法 的第一個參數是 self 類似
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提示 使用其他名稱也可以，不過習慣使用 cls
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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
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可以通過 cls. 訪問類的屬性
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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
class Tool(object): count = 0 def __init__(self, name): self.name = name Tool.count += 1 @classmethod def show_tool_count(cls): print("工具對象有%d個" % cls.count) futou = Tool("斧頭") langtou = Tool("榔頭") print("創建了%d個工具" % Tool.count) Tool.show_tool_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
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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
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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
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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
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通過 類名. 調用 靜態方法
class Tool(object): count = 0 def __init__(self, name): self.name = name Tool.count += 1 @classmethod def show_tool_count(cls): print("工具對象有%d個" % cls.count) @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("正在創建工具") futou = Tool("斧頭") langtou = Tool("榔頭") print("創建了%d個工具" % Tool.count) Tool.show_tool_count() Tool.run()
3.3 方法綜合案例
需求
- 設計一個 Game 類
- 屬性：
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定義一個 類屬性 top_score 記錄游戲的 歷史最高分
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定義一個 實例屬性 player_name 記錄 當前游戲的玩家姓名
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方法：
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靜態方法 show_help 顯示游戲幫助信息
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類方法 show_top_score 顯示歷史最高分
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實例方法 start_game 開始當前玩家的游戲
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- 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
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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
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類方法 —— 方法內部 只 需要訪問 類屬性
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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
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應該定義 實例方法
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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): top_score = 0 def __init__(self, player_name): self.player_name = player_name @staticmethod def show_help(): print("游戲幫助") @classmethod def show_top_score(cls): print("當前游戲最高分%d" % cls.top_score) def start_game(self): print("%s 開始了游戲" % 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()