16、面向对象编程(二)

16.1 python中创建类属性

类是模板,而实例则是根据类创建的对象。

绑定在一个实例上的属性不会影响其他实例,但是,类本身也是一个对象,如果在类上绑定一个属性,则所有实例都可以访问类的属性,并且,所有实例访问的类属性都是同一个!也就是说,实例属性每个实例各自拥有,互相独立,而类属性有且只有一份。

定义类属性可以直接在class 中定义:

class Person(object):

      address = 'Earth'

       def __init__(self, name):

        self.name = name

因为类属性是直接绑定在类上的,所以,访问类属性不需要创建实例,就可以直接访问:

print Person.address

# => Earth

对一个实例调用类的属性也是可以访问的,所有实例都可以访问到它所属的类的属性:

p1 = Person('Bob')

p2 = Person('Alice')

print p1.address

# => Earth

print p2.address

# => Earth

由于Python是动态语言,类属性也是可以动态添加和修改的:

Person.address = 'China'

print p1.address

# => 'China'print

p2.address

# => 'China'

因为类属性只有一份,所以,当Person类的address改变时,所有实例访问到的类属性都改变了。

16.2 python中类属性和实例属性名字冲突怎么办

修改类属性会导致所有实例访问到的类属性全部都受影响,但是,如果在实例变量上修改类属性会发生什么问题呢?

class Person(object):

    address = 'Earth'

    def __init__(self, name):

        self.name = name

p1 = Person('Bob')

p2 = Person('Alice')

print 'Person.address = ' + Person.address

p1.address = 'China'

print 'p1.address = ' + p1.address

print 'Person.address = ' + Person.address

print 'p2.address = ' + p2.address

结果如下:

Person.address = Earth

p1.address = China

Person.address = Earth

p2.address = Earth

我们发现,在设置了p1.address = 'China' 后,p1访问 address 确实变成了 'China',但是,Person.address和p2.address仍然是'Earth',怎么回事?

原因是p1.address = 'China'并没有改变 Person 的 address,而是给p1这个实例绑定了实例属性address ,对p1来说,它有一个实例属性address(值是'China'),而它所属的类Person也有一个类属性address,所以:

访问p1.address ,优先查找实例属性,返回'China'。

访问p2.address ,p2没有实例属性address,但是有类属性address,因此返回'Earth'。

可见,当实例属性和类属性重名时,实例属性优先级高,它将屏蔽掉对类属性的访问。

当我们把 p1 的 address 实例属性删除后,访问 p1.address 就又返回类属性的值 'Earth'了:

del p1.address

print p1.address

# => Earth

可见,千万不要在实例上修改类属性,它实际上并没有修改类属性,而是给实例绑定了一个实例属性。

16.3 python中定义实例方法

一个实例的私有属性就是以__开头的属性,无法被外部访问,那这些属性定义有什么用?

虽然私有属性无法从外部访问,但是,从类的内部是可以访问的。除了可以定义实例的属性外,还可以定义实例的方法。

实例的方法就是在类中定义的函数,它的第一个参数永远是self,指向调用该方法的实例本身,其他参数和一个普通函数是完全一样的:

class Person(object):

    def __init__(self, name):

        self.__name = name

    def get_name(self):

        return self.__name

get_name(self) 就是一个实例方法,它的第一个参数是self。__init__(self, name)其实也可看做是一个特殊的实例方法。

调用实例方法必须在实例上调用:

p1 = Person('Bob')

print p1.get_name()# self不需要显式传入

# => Bob

在实例方法内部,可以访问所有实例属性,这样,如果外部需要访问私有属性,可以通过方法调用获得,这种数据封装的形式除了能保护内部数据一致性外,还可以简化外部调用的难度。

16.4 python中方法也是属性

我们在class中定义的实例方法其实也是属性,它实际上是一个函数对象:

class Person(object):

    def __init__(self, name, score):

        self.name = name

        self.score = score

    def get_grade(self):

        return 'A'

p1 = Person('Bob', 90)

print p1.get_grade

# =>bound method Person.get_grade of <__main__.Person object at 0x109e58510

print p1.get_grade()

# => A

也就是说,p1.get_grade 返回的是一个函数对象,但这个函数是一个绑定到实例的函数,p1.get_grade() 才是方法调用。

因为方法也是一个属性,所以,它也可以动态地添加到实例上,只是需要用types.MethodType() 把一个函数变为一个方法:

给一个实例动态添加方法并不常见,直接在class中定义要更直观。

16.5 python中定义类方法

和属性类似,方法也分实例方法和类方法。

class中定义的全部是实例方法,实例方法第一个参数self 是实例本身。

要在class中定义类方法,需要这么写:

通过标记一个 @classmethod,该方法将绑定到 Person 类上,而非类的实例。类方法的第一个参数将传入类本身,通常将参数名命名为 cls,上面的cls.count 实际上相当于Person.count

因为是在类上调用,而非实例上调用,因此类方法无法获得任何实例变量,只能获得类的引用。

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