面向对象 二

静态方法和类方法

1.静态方法

• 通过装饰器@staticmethod来进行装饰。静态方法及不需要传递实例对象。
• 静态方法也可以以通过实例对象和类对象去访问。

class Dog:
    type='狗'
    def __init__(self):
        name=None

    #静态方法
    @staticmethod
    def introduce(): #静态方法不会自动传递实例对象和类对象
        print('犬科哺乳动物，属于肉食目。')

dog=Dog()
Dog.introduce()
dog.introduce()
犬科哺乳动物，属于肉食目。
犬科哺乳动物，属于肉食目。

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行的代码，逻辑上属于类，但和类本身没有关系，也就是说，在静态方法中，不会涉及类中属性和方法的操作。

可以理解为，静态方法是一个独立的，单纯的函数，仅仅是托管与某个类的名称空间中，便于维护和管理。

使用场景：

• 当方法中 既不需要使用实例对象(如实例对象，实例属性)，也不需要使用类对象 (如类属性、类方法、创建实例等)时，定义静态方法
• 取消不需要的参数传递，有利于 减少不必要的内存占用和性能消耗
• 如果在类外面写一个同样的函数来做这些事，打乱了逻辑关系，导致代码维护困难，使用静态方法。

类方法

• 类对象所拥有的方法

• 需要用装饰器@classmethod来标识其为类方法。

• 对于类方法，第一次参数必须是类对象，一般以cls作为第一个参数。

  class Dog:
      __type='狗'
  
      #类方法，用class来进行装饰
      @classmethod
      def get_type(cls):
          return cls.__type
  
  print(Dog.get_type())
  狗
  

使用场景：

• 当方法中需要使用类对象（如访问私有类属性等）时，定义类方法。
• 类方法一般和类属性配合使用。

注意：

class Dog:

    def demo_method(self):
        print('对象方法。')

    @classmethod
    def demo_method(cls):
        print('类方法')

    @staticmethod
    def demo_method():  #最后被定义，调用时优先执行
        print('静态方法')

dog=Dog()
Dog.demo_method()
dog.demo_method()

property

概述

在Python中主要为属性提供一个便利的操作方式。

如果我们现在需要设计一个银行账户类，这个类中包含账户人的姓名及余额。

假如现在不考虑具体的操作接口。

简单的实现

class Account(object):
    
    def __init__(self,name,money):
        self.name=name
        self.money=money

问题：

• 不安全（设计很简单方便，所有的属性可以在外部访问修改，但是非常不安全）

改进1 隐藏实现细节

对于账户信息而言，金额不允许让用户直接修改。如果修改，只能去窗口办理。

程序的实现该如何去做？

在使用对象时，尽量不要让使用者直接操作对象中的属性，因为直接会带来安全隐患。

这个时候，考虑私有属性。

class Account(object):

    def __init__(self,name,money):
        self.__name=name
        self.__money=money

代码改进以后，将所有的属性设计成私有属性后。确实从外部使用时，不知道内部的属性，不能直接修改对象，隐藏了实现的细节。

但，一个新的问题，如果确实需要对这两个属性进行修改，该怎么办？

改进2 提供一个精确的访问

添加访问，访问私有属性

class Account(object):

    def __init__(self,name,money):
        self.__name=name
        self.__balance=money

    def get_name(self):
        return self.__name

    def set_balance(self,money):
        self.__balance=money
        
    def get_balance(self):
        return self.__balance
    

经过修改，外部使用这个类的对象时，想使用对象中的属性，只能通过类中提供的 set/get 接口来操作，提高了程序的安全性。

这样，程序基本达到了设计需求，但是能不能更加完善呢？

如果在使用这个类的对象过程中，由于误操作，传入了不正常的数据，导致数据异常。该如何以避免这种情况发生呢？

比如：设置金额时出现了负数，或字符串，或其它类型的对象。

改进3 保证数据有效性

set_balance方法中，对传入的数据进行有效判断，如果是无效数据，提示用户出错。

class Account(object):

    def __init__(self,name,money):
        self.__name=name
        self.__balance=money

    def get_name(self):
        return self.__name

    def set_balance(self,money):
        if isinstance(money,int):
            if money>0:
                self.__balance=money
            else:
                raise ValueError('输入金额不正确。')
        else:
            raise ValueError('输入金额不是数据。')

    def get_balance(self):
        return self.__balance

可不可以更精炼一些？

属性操作。

property类

在Python中，提供一个property类，通过对创建这个类的对象的设置，在使用对象的私有属性时，可以不再使用属性的函数的调用方式，而是像普通的公有属性一样去使用属性，为开发者提供便利。

property(fget=None,fset=None,fdel=None,doc=None)  

property是一个类，__init__方法由四个参数组成，实例后返回一个用来操作属性的对象。

• 参数一：属性的获取方法
• 参数二：属性的设置方法
• 参数三：属性的删除方法
• 参数四：属性描述

class Account(object):

    def __init__(self,name,money):
        self.__name=name
        self.__balance=money


    def __get_name(self):
        return self.__name

    def set_balance(self,money):
        if isinstance(money,int):
            if money>0:
                self.__balance=money
            else:
                raise ValueError('输入金额不正确。')
        else:
            raise ValueError('输入金额不是数据。')

    def get_balance(self):
        return self.__balance

    #使用property类来为属性设置便利的访问方式
    name=property(__get_name)
    balance=property(get_balance,set_balance)

ac=Account('TOM',10000)
print(ac.name)
print(ac.balance)

通过 property 类实例对象以后，在使用对象中的属性时，就可以像使用普通公有属性一样来调用，但是实际调用的还是 set/get 方法。 在实例 property 对象时，不是所有的参数都需要写，比如示例中的 name 只提供了 get 方法，并且是一个私有的方法。这样就完全隐藏了内部的实现细节 。

class Account(object):

    def __init__(self,name,money):
        self.__name=name
        self.__balance=money

    @property
    def name(self):
        return self.__name

    @property
    def balance(self):
        return self.__balance

    @balance.setter
    def balance(self,money):
        if isinstance(money,int):
            if money>0:
                self.__balance=money
            else:
                raise ValueError('输入金额不正确。')
        else:
            raise ValueError('输入金额不是数据。')

ac=Account('TOM',10000)
print(ac.name)
print(ac.balance)

self

如果对象的方法中需要使用该对象的属性，该怎么办？

• 关键字self主要用于对象方法中，表示调用该方法的对象。
• 在方法中使用self，可以获取到调用当前方法的对象，进而获取该对象的属性和方法。

调用某个对象的方法时，为什么不设置self对应的参数？

• 某个对象调用其方法时，Python解释器会把这个对象作为第一个参数传递给方法，所以，开发者只需要在定义的时候“预留第一个参数self”即可。

class Cat:
    #方法
    def introduce(self):
        print('name is:%s,age is:%d'%(self.name,self.age))

#实例化，创建一个对象
cat=Cat()
cat.name='蓝猫'
cat.age=6
cat.introduce()

Cat.introduce(cat)

方法内定义属性

class Cat:

    def introduce(self):
        self.type='小型动物'

cat=Cat()
cat.introduce()
print(cat.type)

__new__方法

• 创建对象时，系统会自动调用__new__方法。
• 开发者可以使用__new__方法来自定义对象的创建过程。

- __new__至少要有一个参数cls，代表要实例化的类，此参数在实例化时由Python解释器自动提供
- __new__必须要有返回值，返回实例化出来的实例，这点在自己实现__new__时要特别注意，可以return父类__new__出来的实例，或者直接是object的__new__出来的实例
- __init__有一个参数self，就是这个__new__返回的实例，__init__在__new__的基础上可以完成一些其它初始化的动作，__init__不需要返回值
- 如果创建对象时传递了自定义参数，且重写了new方法，则new也必须 “预留” 该形参,否则__init__方法将无法获取到该参数

class Cat:
    def __new__(cls,name):
        print('创建对象')
        return object.__new__(cls)

    def __init__(self,name):
        print('对象初始化')
        self.name=name

    def __str__(self):
        return '%s'%self.name

cat=Cat('蓝猫')
print(cat)

输出类的说明

class Foo:
    '''这是一段说明'''
    pass

class Bar(Foo):
    pass

print(Foo.__doc__)
print(Bar.__doc__) #该属性无法继承给子类
#这是一段说明
#None
int('创建对象')
        return object.__new__(cls)

    def __init__(self,name):
        print('对象初始化')
        self.name=name

    def __str__(self):
        return '%s'%self.name

cat=Cat('蓝猫')
print(cat)

输出类的说明

class Foo:
    '''这是一段说明'''
    pass

class Bar(Foo):
    pass

print(Foo.__doc__)
print(Bar.__doc__) #该属性无法继承给子类
#这是一段说明
#None