Python中面向对象(类,对象,魔法,打印)

本文深入解析面向对象编程的核心概念,包括类与对象的区别、面向对象的思维方式、封装、继承与多态等高级特性,通过具体案例如烤地瓜、存放家具等,详细讲解类的定义、对象的创建及类属性的使用。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

面向对象编程介绍

A同学报道登记信息
B同学报道登记信息
C同学报道登记信息
A同学做自我介绍
B同学做自我介绍
C同学做自我介绍

stu_a = {
        "name":"A",
        "age":21,
        "gender":1,
        "hometown":"河北"
}
stu_b = {
        "name":"B",
        "age":22,
        "gender":0,
        "hometown":"山东"
}
stu_c = {
        "name":"C",
        "age":20,
        "gender":1,
        "hometown":"安徽"
}
def stu_intro(stu):
        """自我介绍"""
        for key, value in stu.items():
                print("key=%s, value=%d"%(key,value))

stu_intro(stu_a)
stu_intro(stu_b)
stu_intro(stu_c)

考虑现实生活中,我们的思维方式是放在学生这个个人上,是学生做了自我介绍。而不是像我们刚刚写出的代码,先有了介绍的行为,再去看介绍了谁。

用我们的现实思维方式该怎么用程序表达呢?

stu_a = Student(个人信息)
stu_b = Student(个人信息)
stu_c = Student(个人信息)
stu_a.intro()
stu_a.intro()
stu_a.intro()

面向过程:根据业务逻辑从上到下写代码
面向对象:将数据与函数绑定到一起,进行封装,这样能够更快速的开发程序,减少了重复代码的重写过程
面向过程编程最易被初学者接受,其往往用一长段代码来实现指定功能,开发过程的思路是将数据与函数按照执行的逻辑顺序组织在一起,数据与函数分开考虑。

def 发送邮件(内容)
        #发送邮件提醒
        连接邮箱服务器
        发送邮件
        关闭连接

while Trueif cpu利用率 > 90%:
                发送邮件('CPU报警')
        if 硬盘使用空间 > 90%:
                发送邮件('硬盘报警')
        if 内存占用 > 80%:
                发送邮件('内存报警')

面向对象(object-oriented ;简称: OO) 至今还没有统一的概念 我这里把它定义为: 按人们 认识客观世界的系统思维方式,采用基于对象(实体) 的概念建立模型,模拟客观世界分析、设 计、实现软件的办法。

面向对象编程(Object Oriented Programming-OOP) 是一种解决软件复用的设计和编程方法。 这种方法把软件系统中相近相似的操作逻辑和操作 应用数据、状态,以类的型式描述出来,以对象实例的形式在软件系统中复用,以达到提高软件开发效率的作用。

类和对象

面向对象编程的2个非常重要的概念:类和对象
对象是面向对象编程的核心,在使用对象的过程中,为了将具有共同特征和行为的一组对象抽象定义,提出了另外一个新的概念——类
类就相当于制造飞机时的图纸,用它来进行创建的飞机就相当于对象

人以类聚 物以群分。
具有相似内部状态和运动规律的实体的集合(或统称为抽象)。
具有相同属性和行为事物的统称

类是抽象的,在使用的时候通常会找到这个类的一个具体的存在,使用这个具体的存在。一个类可以找到多个对象
在这里插入图片描述

对象

某一个具体事物的存在 ,在现实世界中可以是看得见摸得着的。
可以是直接使用的
在这里插入图片描述

类和对象之间的关系

在这里插入图片描述
小总结:类就是创建对象的模板

区分类和对象

奔驰汽车 类
奔驰smart 类
张三的那辆奔驰smart 对象
狗 类
大黄狗 类
李四家那只大黄狗 对象
水果 类
苹果 类
红苹果 类 红富士苹果 类
我嘴里吃了一半的苹果 对象

类的构成

类(Class) 由3个部分构成
类的名称:类名
类的属性:一组数据
类的方法:允许对进行操作的方法 (行为)

举例:
人类设计,只关心3样东西:
事物名称(类名):人(Person)
属性:身高(height)、年龄(age)
方法(行为/功能):跑(run)、打架(fight)

狗类的设计
类名:狗(Dog
)属性:品种 、毛色、性别、名字、 腿儿的数量
方法(行为/功能):叫 、跑、咬人、吃、摇尾巴

狗类类名
名字,性别,毛色属性,特征
奔跑,叫方法,行为

类的抽象

拥有相同(或者类似)属性和行为的对象都可以抽像出一个类

定义类

定义一个类,格式如下:

class 类名:
    方法列表

定义一个Car类

# 定义类
class Car:
    # 方法
    def getCarInfo(self):
        print('车轮子个数:%d, 颜色%s'%(self.wheelNum, self.color))

    def move(self):
        print("车正在移动...")

定义类时有2种:
新式类和经典类,上面的Car为经典类,如果是Car(object)则为新式类
类名 的命名规则按照"大驼峰"

self

理解self

# 定义一个类
class Animal:

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

    def printName(self):
        print('名字为:%s'%self.name)

# 定义一个函数
def myPrint(animal):
    animal.printName()

dog1 = Animal('西')
myPrint(dog1)

dog2 = Animal('北')
myPrint(dog2)

所谓的self,可以理解为自己
可以把self当做C++中类里面的this指针一样理解,就是对象自身的意思
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self,所以开发者只需要传递后面的参数即可

创建对象

通过上一节课程,定义了一个Car类;就好比有车一个张图纸,那么接下来就应该把图纸交给生成工人们去生成了
python中,可以根据已经定义的类去创建出一个个对象

创建对象的格式为:

对象名 = 类名()

创建对象:

# 定义类
class Car:
    # 移动
    def move(self):
        print('车在奔跑...')

    # 鸣笛
    def toot(self):
        print("车在鸣笛...嘟嘟..")

# 创建一个对象,并用变量BMW来保存它的引用
BMW = Car()
BMW.color = '黑色'
BMW.wheelNum = 4 #轮子数量
BMW.move()
BMW.toot()
print(BMW.color)
print(BMW.wheelNum)

在这里插入图片描述
BMW = Car(),这样就产生了一个Car的实例对象,此时也可以通过实例对象BMW来访问属性或者方法
第一次使用BMW.color = '黑色’表示给BMW这个对象添加属性,如果后面再次出现BMW.color = xxx表示对属性进行修改
BMW是一个对象,它拥有属性(数据)和方法(函数)
当创建一个对象时,就是用一个模子,来制造一个实物

创建多个对象

创建一个Car类
创建出多个汽车对象,比如BMW、AUDI等

保护对象的属性

如果有一个对象,当需要对其进行修改属性时,有2种方法
对象名.属性名 = 数据 ---->直接修改
对象名.方法名() ---->间接修改

为了更好的保存属性安全,即不能随意修改,一般的处理方式为
将属性定义为私有属性
添加一个可以调用的方法,供调用

class People(object):

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

    def getName(self):
        return self.__name

    def setName(self, newName):
        if len(newName) >= 5:
            self.__name = newName
        else:
            print("error:名字长度需要大于或者等于5")

xiaoming = People("dongGe")
print(xiaoming.__name)

在这里插入图片描述

class People(object):

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

    def getName(self):
        return self.__name

    def setName(self, newName):
        if len(newName) >= 5:
            self.__name = newName
        else:
            print("error:名字长度需要大于或者等于5")

xiaoming = People("dongGe")

xiaoming.setName("wanger")
print(xiaoming.getName())

xiaoming.setName("lisi")
print(xiaoming.getName())

在这里插入图片描述
Python中没有像C++中public和private这些关键字来区别公有属性和私有属性
它是以属性命名方式来区分,如果在属性名前面加了2个下划线’__’,则表明该属性是私有属性,否则为公有属性(方法也是一样,方法名前面加了2个下划线的话表示该方法是私有的,否则为公有的)。

"魔法"方法

打印id()

如果把BMW使用print进行输出的话,会看到如下的信息
在这里插入图片描述
即看到的是创建出来的BMW对象在内存中的地址

定义__str__()方法

class Car:

    def __init__(self, newWheelNum, newColor):
        self.wheelNum = newWheelNum
        self.color = newColor

    def __str__(self):
        msg = "嘿。。。我的颜色是" + self.color + "我有" + int(self.wheelNum) + "个轮胎..."
        return msg

    def move(self):
        print('车在跑,目标:夏威夷')

BMW = Car(4, "白色")
print(BMW)

在这里插入图片描述
在python中方法名如果是__xxxx__()的,那么就有特殊的功能,因此叫做“魔法”方法
当使用print输出对象的时候,只要自己定义了__str__(self)方法,那么就会打印从在这个方法中return的数据

应用:烤地瓜

为了更好的理解面向对象编程,下面以“烤地瓜”为案例,进行分析

分析“烤地瓜”的属性和方法

示例属性如下:
cookedLevel : 这是数字;0~3表示还是生的,超过3表示半生不熟,超过5表示已经烤好了,超过8表示已经烤成木炭了!我们的地瓜开始时时生的
cookedString : 这是字符串;描述地瓜的生熟程度
condiments : 这是地瓜的配料列表,比如番茄酱、芥末酱等

示例方法如下:
cook() : 把地瓜烤一段时间
addCondiments() : 给地瓜添加配料
init() : 设置默认的属性
str() : 让print的结果看起来更好一些

定义类,并且定义__init__()方法

#定义`地瓜`类
class SweetPotato:
    '这是烤地瓜的类'

    #定义初始化方法
    def __init__(self):
        self.cookedLevel = 0
        self.cookedString = "生的"
        self.condiments = []

添加"烤地瓜"方法

    #烤地瓜方法
    def cook(self, time):
        self.cookedLevel += time
        if self.cookedLevel > 8:
            self.cookedString = "烤成灰了"
        elif self.cookedLevel > 5:
            self.cookedString = "烤好了"    
        elif self.cookedLevel > 3:
            self.cookedString = "半生不熟"
        else:
            self.cookedString = "生的"

完整版代码

把上面2块代码合并为一个程序后,在代码的下面添加以下代码进行测试

mySweetPotato = SweetPotato()
print(mySweetPotato.cookedLevel)
print(mySweetPotato.cookedString)
print(mySweetPotato.condiments)

完整的代码为:

class SweetPotato:
    '这是烤地瓜的类'

    #定义初始化方法
    def __init__(self):
        self.cookedLevel = 0
        self.cookedString = "生的"
        self.condiments = []

        #烤地瓜方法
    def cook(self, time):
        self.cookedLevel += time
        if self.cookedLevel > 8:
            self.cookedString = "烤成灰了"
        elif self.cookedLevel > 5:
            self.cookedString = "烤好了"    
        elif self.cookedLevel > 3:
            self.cookedString = "半生不熟"
        else:
            self.cookedString = "生的"

# 用来进行测试
mySweetPotato = SweetPotato()
print(mySweetPotato.cookedLevel)
print(mySweetPotato.cookedString)
print(mySweetPotato.condiments)

在这里插入图片描述

测试cook方法是否好用

在上面的代码最后面添加如下代码:

print("------接下来要进行烤地瓜了-----")
mySweetPotato.cook(4) #烤4分钟
print(mySweetPotato.cookedLevel)
print(mySweetPotato.cookedString)

在这里插入图片描述

定义addCondiments()方法和__str__()方法

    def __str__(self):
        msg = self.cookedString + " 地瓜"
        if len(self.condiments) > 0:
            msg = msg + "("
            for temp in self.condiments:
                msg = msg + temp + ", "
            msg = msg.strip(", ")

            msg = msg + ")"
        return msg

    def addCondiments(self, condiments):
        self.condiments.append(condiments)

再次测试完整版

完整的代码如下:

class SweetPotato:
    "这是烤地瓜的类"

    #定义初始化方法
    def __init__(self):
        self.cookedLevel = 0
        self.cookedString = "生的"
        self.condiments = []

    #定制print时的显示内容
    def __str__(self):
        msg = self.cookedString + " 地瓜"
        if len(self.condiments) > 0:
            msg = msg + "("

            for temp in self.condiments:
                msg = msg + temp + ", "
            msg = msg.strip(", ")

            msg = msg + ")"
        return msg

    #烤地瓜方法
    def cook(self, time):
        self.cookedLevel += time
        if self.cookedLevel > 8:
            self.cookedString = "烤成灰了"
        elif self.cookedLevel > 5:
            self.cookedString = "烤好了"    
        elif self.cookedLevel > 3:
            self.cookedString = "半生不熟"
        else:
            self.cookedString = "生的"

    #添加配料
    def addCondiments(self, condiments):
        self.condiments.append(condiments)

# 用来进行测试
mySweetPotato = SweetPotato()
print("------有了一个地瓜,还没有烤-----")
print(mySweetPotato.cookedLevel)
print(mySweetPotato.cookedString)
print(mySweetPotato.condiments)
print("------接下来要进行烤地瓜了-----")
print("------地瓜经烤了4分钟-----")
mySweetPotato.cook(4) #烤4分钟
print(mySweetPotato)
print("------地瓜又经烤了3分钟-----")
mySweetPotato.cook(3) #又烤了3分钟
print(mySweetPotato)
print("------接下来要添加配料-番茄酱------")
mySweetPotato.addCondiments("番茄酱")
print(mySweetPotato)
print("------地瓜又经烤了5分钟-----")
mySweetPotato.cook(5) #又烤了5分钟
print(mySweetPotato)
print("------接下来要添加配料-芥末酱------")
mySweetPotato.addCondiments("芥末酱")
print(mySweetPotato)

在这里插入图片描述

应用:存放家具

#定义一个home类
class Home:

    def __init__(self, area):
        self.area = area #房间剩余的可用面积
        #self.light = 'on' #灯默认是亮的
        self.containsItem = []

    def __str__(self):
        msg = "当前房间可用面积为:" + str(self.area)
        if len(self.containsItem) > 0:
            msg = msg + " 容纳的物品有: "
            for temp in self.containsItem:
                msg = msg + temp.getName() + ", "
            msg = msg.strip(", ")
        return msg

    #容纳物品
    def accommodateItem(self,item):
        #如果可用面积大于物品的占用面积
        needArea = item.getUsedArea()
        if self.area > needArea:
            self.containsItem.append(item)
            self.area -= needArea
            print("ok:已经存放到房间中")
        else:
            print("err:房间可用面积为:%d,但是当前要存放的物品需要的面积为%d"%(self.area, needArea))

#定义bed类
class Bed:

    def __init__(self,area,name = '床'):
        self.name = name
        self.area = area

    def __str__(self):
        msg = '床的面积为:' + str(self.area)
        return msg

    #获取床的占用面积
    def getUsedArea(self):
        return self.area

    def getName(self):
        return self.name

#创建一个新家对象
newHome = Home(100)#100平米
print(newHome)

#创建一个床对象
newBed = Bed(20)
print(newBed)

#把床安放到家里
newHome.accommodateItem(newBed)
print(newHome)

#创建一个床对象
newBed2 = Bed(30,'席梦思')
print(newBed2)

#把床安放到家里
newHome.accommodateItem(newBed2)
print(newHome)

在这里插入图片描述
如果一个对象与另外一个对象有一定的关系,那么一个对象可用是另外一个对象的属性

隐藏数据

可能你已经意识到,查看过着修改对象的属性(数据),有2种方法

1.直接通过对象名修改

SweetPotato.cookedLevel = 5

2.通过方法间接修改

SweetPotato.cook(5)

至少有2个原因:
如果直接修改属性,烤地瓜至少需要修改2部分,即修改cookedLevel和cookedString。而使用方法来修改时,只需要调用一次即可完成
如果直接访问属性,可能会出现一些数据设置错误的情况产生例如cookedLevel = -3。这会使地瓜比以前还生,当然了这也没有任何意义,通过使用方法来进行修改,就可以在方法中进行数据合法性的检查

init()方法

1.使用方式

def 类名:
    #初始化函数,用来完成一些默认的设定
    def __init__():
        pass

2.init()方法的调用

# 定义汽车类
class Car:

    def __init__(self):
        self.wheelNum = 4
        self.color = '蓝色'

    def move(self):
        print('车在跑,目标:夏威夷')

# 创建对象
BMW = Car()

print('车的颜色为:%s'%BMW.color)
print('车轮胎数量为:%d'%BMW.wheelNum)

当创建Car对象后,在没有调用__init__()方法的前提下,BMW就默认拥有了2个属性wheelNum和color,原因是__init__()方法是在创建对象后,就立刻被默认调用了

init()方法,在创建一个对象时默认被调用,不需要手动调用

init(self)中,默认有1个参数名字为self,如果在创建对象时传递了2个实参,那么__init__(self)中出了self作为第一个形参外还需要2个形参,例如__init__(self,x,y)

init(self)中的self参数,不需要开发者传递,python解释器会自动把当前的对象引用传递进去

del()方法

创建对象后,python解释器默认调用__init__()方法;
当删除一个对象时,python解释器也会默认调用一个方法,这个方法为__del__()方法

import time
class Animal(object):

    # 初始化方法
    # 创建完对象后会自动被调用
    def __init__(self, name):
        print('__init__方法被调用')
        self.__name = name

    # 析构方法
    # 当对象被删除时,会自动被调用
    def __del__(self):
        print("__del__方法被调用")
        print("%s对象马上被干掉了..."%self.__name)

# 创建对象
dog = Animal("哈皮狗")

# 删除对象
del dog

cat = Animal("波斯猫")
cat2 = cat
cat3 = cat

print("---马上 删除cat对象")
del cat
print("---马上 删除cat2对象")
del cat2
print("---马上 删除cat3对象")
del cat3

print("程序2秒钟后结束")
time.sleep(2)

在这里插入图片描述
当有1个变量保存了对象的引用时,此对象的引用计数就会加1
当使用del删除变量指向的对象时,如果对象的引用计数不会1,比如3,那么此时只会让这个引用计数减1,即变为2,当再次调用del时,变为1,如果再调用1次del,此时会真的把对象进行删除

继承

单继承

在这里插入图片描述

# 定义一个父类,如下:
class Cat(object):

    def __init__(self, name, color="白色"):
        self.name = name
        self.color = color

    def run(self):
        print("%s--在跑"%self.name)

# 定义一个子类,继承Cat类如下:
class Bosi(Cat):

    def setNewName(self, newName):
        self.name = newName

    def eat(self):
        print("%s--在吃"%self.name)

bs = Bosi("印度猫")
print('bs的名字为:%s'%bs.name)
print('bs的颜色为:%s'%bs.color)
bs.eat()
bs.setNewName('波斯')
bs.run()

在这里插入图片描述
虽然子类没有定义__init__方法,但是父类有,所以在子类继承父类的时候这个方法就被继承了,所以只要创建Bosi的对象,就默认执行了那个继承过来的__init__方法

总结:
子类在继承的时候,在定义类时,小括号()中为父类的名字
父类的属性、方法,会被继承给子类

注意点

class Animal(object):

    def __init__(self, name='动物', color='白色'):
        self.__name = name
        self.color = color

    def __test(self):
        print(self.__name)
        print(self.color)

    def test(self):
        print(self.__name)
        print(self.color)

class Dog(Animal):
    def dogTest1(self):
        #print(self.__name) #不能访问到父类的私有属性
        print(self.color)

    def dogTest2(self):
        #self.__test() #不能访问父类中的私有方法
        self.test()

A = Animal()
#print(A.__name) #程序出现异常,不能访问私有属性
print(A.color)
#A.__test() #程序出现异常,不能访问私有方法
A.test()

print("------分割线-----")

D = Dog(name = "小花狗", color = "黄色")
D.dogTest1()
D.dogTest2()

私有的属性,不能通过对象直接访问,但是可以通过方法访问
私有的方法,不能通过对象直接访问
私有的属性、方法,不会被子类继承,也不能被访问
一般情况下,私有的属性、方法都是不对外公布的,往往用来做内部的事情,起到安全的作用

多继承

Python中多继承的格式如下:

# 定义一个父类
class A:
    def printA(self):
        print('----A----')

# 定义一个父类
class B:
    def printB(self):
        print('----B----')

# 定义一个子类,继承自A、B
class C(A,B):
    def printC(self):
        print('----C----')

obj_C = C()
obj_C.printA()
obj_C.printB()

python中是可以多继承的
父类中的方法、属性,子类会继承

#coding=utf-8
class base(object):
    def test(self):
        print('----base test----')
class A(base):
    def test(self):
        print('----A test----')

# 定义一个父类
class B(base):
    def test(self):
        print('----B test----')

# 定义一个子类,继承自A、B
class C(A,B):
    pass

obj_C = C()
obj_C.test()

print(C.__mro__) #可以查看C类的对象搜索方法时的先后顺序

重写父类方法与调用父类方法

1. 重写父类方法

所谓重写,就是子类中,有一个和父类相同名字的方法,在子类中的方法会覆盖掉父类中同名的方法

#coding=utf-8
class Cat(object):
    def sayHello(self):
        print("halou-----1")

class Bosi(Cat):

    def sayHello(self):
        print("halou-----2")

bosi = Bosi()

bosi.sayHello()

2. 调用父类的方法

#coding=utf-8
class Cat(object):
    def __init__(self,name):
        self.name = name
        self.color = 'yellow'

class Bosi(Cat):

    def __init__(self,name):
        # 调用父类的__init__方法1(python2)
        #Cat.__init__(self,name)
        # 调用父类的__init__方法2
        #super(Bosi,self).__init__(name)
        # 调用父类的__init__方法3
        super().__init__(name)

    def getName(self):
        return self.name

bosi = Bosi('xiaohua')

print(bosi.name)
print(bosi.color)

类属性、实例属性

在前面的例子中我们接触到的就是实例属性(对象属性),顾名思义,类属性就是类对象所拥有的属性,它被所有类对象的实例对象所共有,在内存中只存在一个副本,这个和C++中类的静态成员变量有点类似。对于公有的类属性,在类外可以通过类对象和实例对象访问

类属性

class People(object):
    name = 'Tom'  #公有的类属性
    __age = 12     #私有的类属性

p = People()

print(p.name)           #正确
print(People.name)      #正确
print(p.__age)            #错误,不能在类外通过实例对象访问私有的类属性
print(People.__age)        #错误,不能在类外通过类对象访问私有的类属性

实例属性(对象属性)

class People(object):
    address = '山东' #类属性
    def __init__(self):
        self.name = 'xiaowang' #实例属性
        self.age = 20 #实例属性

p = People()
p.age =12 #实例属性
print(p.address) #正确
print(p.name)    #正确
print(p.age)     #正确

print(People.address) #正确
print(People.name)    #错误
print(People.age)     #错误

通过实例(对象)去修改类属性

class People(object):
    country = 'china' #类属性

print(People.country)
p = People()
print(p.country)
p.country = 'japan' 
print(p.country)      #实例属性会屏蔽掉同名的类属性
print(People.country)
del p.country    #删除实例属性
print(p.country)

如果需要在类外修改类属性,必须通过类对象去引用然后进行修改。如果通过实例对象去引用,会产生一个同名的实例属性,这种方式修改的是实例属性,不会影响到类属性,并且之后如果通过实例对象去引用该名称的属性,实例属性会强制屏蔽掉类属性,即引用的是实例属性,除非删除了该实例属性。

多态

多态的概念是应用于Java和C#这一类强类型语言中,而Python崇尚“鸭子类型”。
所谓多态:定义时的类型和运行时的类型不一样,此时就成为多态

Python伪代码实现Java或C#的多态

class F1(object):
    def show(self):
        print 'F1.show'

class S1(F1):
    def show(self):
        print 'S1.show'

class S2(F1):
    def show(self):
        print 'S2.show'

# 由于在Java或C#中定义函数参数时,必须指定参数的类型
# 为了让Func函数既可以执行S1对象的show方法,又可以执行S2对象的show方法,所以,定义了一个S1和S2类的父类
# 而实际传入的参数是:S1对象和S2对象

def Func(F1 obj):
    """Func函数需要接收一个F1类型或者F1子类的类型"""

    print obj.show()

s1_obj = S1()
Func(s1_obj) # 在Func函数中传入S1类的对象 s1_obj,执行 S1 的show方法,结果:S1.show

s2_obj = S2()
Func(s2_obj) # 在Func函数中传入Ss类的对象 ss_obj,执行 Ss 的show方法,结果:S2.show

Python “鸭子类型”

class F1(object):
    def show(self):
        print 'F1.show'

class S1(F1):

    def show(self):
        print 'S1.show'

class S2(F1):

    def show(self):
        print 'S2.show'

def Func(obj):
    print obj.show()

s1_obj = S1()
Func(s1_obj) 

s2_obj = S2()
Func(s2_obj)

静态方法和类方法

1. 类方法

是类对象所拥有的方法,需要用修饰器@classmethod来标识其为类方法,对于类方法,第一个参数必须是类对象,一般以cls作为第一个参数(当然可以用其他名称的变量作为其第一个参数,但是大部分人都习惯以’cls’作为第一个参数的名字,就最好用’cls’了),能够通过实例对象和类对象去访问。

class People(object):
    country = 'china'

    #类方法,用classmethod来进行修饰
    @classmethod
    def getCountry(cls):
        return cls.country

p = People()
print p.getCountry()    #可以用过实例对象引用
print People.getCountry()    #可以通过类对象引用

类方法还有一个用途就是可以对类属性进行修改:

class People(object):
    country = 'china'

    #类方法,用classmethod来进行修饰
    @classmethod
    def getCountry(cls):
        return cls.country

    @classmethod
    def setCountry(cls,country):
        cls.country = country

p = People()
print p.getCountry()    #可以用过实例对象引用
print People.getCountry()    #可以通过类对象引用

p.setCountry('japan')   

print p.getCountry()   
print People.getCountry()

结果显示在用类方法对类属性修改之后,通过类对象和实例对象访问都发生了改变

2. 静态方法

需要通过修饰器@staticmethod来进行修饰,静态方法不需要多定义参数

class People(object):
    country = 'china'

    @staticmethod
    #静态方法
    def getCountry():
        return People.country

print People.getCountry()

从类方法和实例方法以及静态方法的定义形式就可以看出来,类方法的第一个参数是类对象cls,那么通过cls引用的必定是类对象的属性和方法;而实例方法的第一个参数是实例对象self,那么通过self引用的可能是类属性、也有可能是实例属性(这个需要具体分析),不过在存在相同名称的类属性和实例属性的情况下,实例属性优先级更高。静态方法中不需要额外定义参数,因此在静态方法中引用类属性的话,必须通过类对象来引用

单例模式

1. 单例是什么

举个常见的单例模式例子,我们日常使用的电脑上都有一个回收站,在整个操作系统中,回收站只能有一个实例,整个系统都使用这个唯一的实例,而且回收站自行提供自己的实例。因此回收站是单例模式的应用。

确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例,这个类称为单例类,单例模式是一种对象创建型模式。

2. 创建单例-保证只有1个对象

# 实例化一个单例
class Singleton(object):
    __instance = None

    def __new__(cls, age, name):
        #如果类属性__instance的值为None,
        #那么就创建一个对象,并且赋值为这个对象的引用,保证下次调用这个方法时
        #能够知道之前已经创建过对象了,这样就保证了只有1个对象
        if not cls.__instance:
            cls.__instance = object.__new__(cls)
        return cls.__instance

a = Singleton(18, "dongGe")
b = Singleton(8, "dongGe")

print(id(a))
print(id(b))

a.age = 19 #给a指向的对象添加一个属性
print(b.age)#获取b指向的对象的age属性


'''
运行结果:
In [12]: class Singleton(object):
    ...:     __instance = None
    ...: 
    ...:     def __new__(cls, age, name):
    ...:         if not cls.__instance:
    ...:             cls.__instance = object.__new__(cls)
    ...:         return cls.__instance
    ...: 
    ...: a = Singleton(18, "dongGe")
    ...: b = Singleton(8, "dongGe")
    ...: 
    ...: print(id(a))
    ...: print(id(b))
    ...: 
    ...: a.age = 19
    ...: print(b.age)
    ...: 
4391023224
4391023224
19

'''

3. 创建单例时,只执行1次__init__方法

# 实例化一个单例
class Singleton(object):
    __instance = None
    __first_init = False

    def __new__(cls, age, name):
        if not cls.__instance:
            cls.__instance = object.__new__(cls)
        return cls.__instance

    def __init__(self, age, name):
        if not self.__first_init:
            self.age = age
            self.name = name
            Singleton.__first_init = True

a = Singleton(18, "dongGe")
b = Singleton(8, "dongGe")

print(id(a))
print(id(b))

print(a.age)
print(b.age)

a.age = 19
print(b.age)

运行结果:
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