Python面向對象之類屬性類方法靜態方法

Python面向對象之類屬性類方法靜態方法，內容包括類的結構，類屬性和實例屬性，類方法和靜態方法，方法綜合案例等。其中，類的結構包括實例，類是一個特殊的對象；類屬性和實例屬性包括類屬性的定義及使用，屬性的查找機制-向上查找；類方法和靜態方法包括類方法，靜態方法；方法綜合案例僅包含游... ...

類的結構

實例

使用面向對象開發時，第一步是設計類；
當使用類名() 創建對象時，會自動執行以下操作：
1.為對象在記憶體中分配空間--創建對象；
2.為對象的屬性設置初始值--初始化方法(init);
對象創建後，記憶體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：
1.創建出來的對象叫做類的實例；
2.創建對象的動作叫實例化；
3.對象的屬性叫實例屬性；
4.對象調用的方法叫實例方法；

在程式執行時：
1.對象各自擁有自己的實例屬性；
2.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：
1.每一個對象都有自己的記憶體空間，保存各自不同的屬性；
2.多個對象的方法，在記憶體中只有一份，在調用方法的時候，需要把對象的引用傳遞到方法內部；

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；

程式運行時，類同樣會被載入到記憶體中；
在Python中，類是一個特殊的對象--類對象；
在程式運行時，類對象在記憶體中只有一個，使用一個類可以創建出很多對象實例；
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--類屬性；類方法；
通過類名. 的方式可以訪問類的屬性或者調用類的方法；

代碼分層為：
1.類屬性
2.類方法(cls)
3.__init__定義實例屬性
4.實例方法(self)

類屬性和實例屬性

類屬性的定義及使用

類屬性就是給類對象定義的屬性；
通常用來記錄與這個類相關的特征；
類屬性不會用於記錄具體對象的特征；

定義一個植物類，每新添一種植物就讓植物類計數+1

class Plant(object):
    # 使用賦值語句定義類屬性，記錄所有植物對象的數量
    count = 0

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        # 每初始化一次，就讓類屬性的值+1
        Plant.count += 1


# 創建植物對象
duorou = Plant("多肉")
print("目前已養植物種類數量：", Plant.count)  
# 目前已養植物種類數量： 1

luhui = Plant("蘆薈")
yingtao = Plant("櫻桃")
# 輸出植物對象的總數
print("目前已養植物種類數量：", Plant.count)  
# 目前已養植物種類數量： 3

屬性的查找機制-向上查找

在python中屬性的獲取存在一個向上查找機制：
1.首先在對象內部查找對象屬性；
2.沒有找到就會向上查找類屬性；

因此，要訪問類屬性有兩種方式：
1.類名.類屬性
2.對象.類屬性(不推薦)

註意：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；

可以用對象.類屬性查看類屬性，但不能用對象.類屬性=值給它賦值；
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；

類方法和靜態方法

類方法

類方法概念和定義語法

類屬性就是針對類對象定義的屬性；
使用賦值語句在關鍵字class下麵可以定義類屬性；
類屬性用來記錄與這個類相關的特征；

類方法就是針對類對象定義的方法；
在類方法內部可以直接調用類屬性或者其他的類方法；

類方法定義語法如下：

@classmethod
def 類方法名(cls):
    pass

類方法需要@classmethod來進行修飾，告訴解釋器這是一個類方法；
類方法的第一個參數應該是cls；
由哪一個類調用的類方法，方法內部的cls就是哪一個類的引用；
這個參數和實例方法的第一個參數是self類似；
使用其他名稱也可以，但一般習慣使用cls；
通過類名. 調用類方法，調用類方法時，不需要傳遞cls參數；
在方法內部，
可以通過 cls. 調用類屬性；
通過 cls. 也可以調用其他類的方法；
在類方法內部可以直接使用cls 訪問類屬性或者其他的類方法；

類方法案例演示

class Plant(object):
    # 使用賦值語句定義類屬性，記錄所有植物對象的數量
    count = 0

    # 定義一個類方法
    @classmethod
    def show_count(cls):
        print("目前已養植物種類數量：", Plant.count)

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        Plant.count += 1


duorou = Plant("多肉")
luhui = Plant("蘆薈")

# 調用類方法
Plant.show_count()  # 目前已養植物種類數量： 2

靜態方法

靜態方法概念和語法

在開發時，如果需要在類中定義一個方法，這個方法：
既不需要訪問實例屬性也不需要調用實例方法；
既不需要訪問類屬性也不需要調用類方法；
這個時候，就可以把這個方法封裝成靜態方法；

靜態方法語法如下：
@staticmethod
def 靜態方法名():
pass

靜態方法需要修飾器 @staticmethod 來表示，告訴解釋器這是一個靜態方法；
通過類名. 調用靜態方法；

靜態方法示例

class Dog(object):
    @staticmethod
    def run():
        # 不需要訪問類屬性和實例屬性的方法，就可以定義一個靜態方法
        print("跳著跑")

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def bark(self):
        pass


# 通過 類名. 調用靜態方法，不需要創建對象
Dog.run()

方法綜合案例

案例需求：
1.設計一個Game類
2.屬性：
定義一個類屬性top_score記錄游戲最高分
定義一個實例屬性palyer記錄游戲玩家名字
3.方法：
靜態方法show_help查看游戲幫助信息；
類方法show_topscore顯示游戲最高分；
實例方法start_game開始當前玩家的游戲
4.主程式步驟
查看幫助信息
查看歷史最高分
創建游戲對象，開始游戲

案例分析：
歷史最高成績--類屬性
玩家姓名--實例屬性

顯示玩法--靜態方法
顯示歷史最高成績--類方法
進入游戲--實例方法

綜合案例演練
同時使用類屬性，實例屬性，靜態方法，類方法，實例方法；

class Game(object):
    top_score = 0
    @staticmethod
    def game_help():
        print("游戲幫助信息")
    @classmethod
    def show_topscore(cls):
        print("歷史最高分數是：", cls.top_score)

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def play_game(self):
        print("%s 開始游戲了" % self.name)


# 查看游戲幫助文檔
Game.game_help()
# 查看歷史最高分
Game.show_topscore()
# 創建游戲對象
xiaoming = Game("小明")
# 進入游戲
xiaoming.play_game()

# 游戲幫助信息
# 歷史最高分數是： 0
# 小明 開始游戲了

案例小結：
1.實例方法--方法內部需要訪問實例屬性；方法內部可以使用類名. 查看類屬性；
2.類方法--方法內部只需要訪問類屬性；
3.靜態方法--方法內部既不需要訪問類屬性也不需要訪問靜態屬性；
提示：當一個方法內急需要訪問實例屬性也需要訪問類屬性時，應該使用示例方法；因為類只有一個，實例方法內部可以使用類名. 查看類屬性；