一、總體目錄

• 1.1、類的結構
• 1.2、類屬性和實例屬性
• 1.3、類方法和靜態方法

二、類的結構

• 2.1、術語 -實例

  • 使用面相對象開發，第 1 步 是設計 類

  • 使用 類名() 創建對象，創建對象 的動作有兩步：

    • (1) 在內存中為對象 分配空間

    • (2) 調用初始化方法 __init__ 為 對象初始化
      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

      • 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.

  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

• 2.2 類是一個特殊的對象

  Python 中 一切皆對象：

  • class AAA: 定義的類屬于 類對象
  • obj1 = AAA() 屬于 實例對象

  • 在程序運行時，類 同樣 會被加載到內存

  • 在 Python 中，類 是一個特殊的對象 —— 類對象

  • 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

  • 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
      
      類的結構示意圖

三、類屬性 和 實例屬性

• 3.1 概念和使用

  • 類屬性 就是給 類對象 中定義的 屬性

  • 通常用來記錄 與這個類相關 的特征

  • 類屬性 不會用于記錄 具體對象的特征

  • 如下例子，定義一個 類屬性 count，記錄創建類的個數

    class Tool(object):
          # 使用賦值語句，定義類屬性，記錄創建工具對象的總數
          count = 0
    
          def __init__(self,name):
                # 針對類屬性做一個計數+1
                Tool.count += 1
                self.name = name
    # 創建工具對象
    tool1 = Tool("斧頭")
    tool2 = Tool("鐮刀")
    # 知道使用 Tool 類到底創建了多少個對象?
    print("工具的數量是 %d"%Tool.count)
    

  • 類屬性的創建：在類的下面使用賦值語句，等號左邊是類屬性的名字,右邊是類屬性的初始值 ;使用是：類名.屬性名, 如上面的 count

• 3.2、屬性的獲取機制- 向上查找機制

  • 在 Python 中 屬性的獲取 存在一個 向上查找機制(下面代碼 Tool.count 與 tool2.count)

    class Tool(object):
          # 使用賦值語句，定義類屬性，記錄創建工具對象的總數
          count = 0
    
          def __init__(self,name):
              # 針對類屬性做一個計數+1
              Tool.count += 1
              self.name = name
    # 創建 工具對象
    tool1 = Tool("斧頭")
    tool2 = Tool("鐮刀")
    # 知道使用 Tool 類到底創建了多少個對象?
    # print("工具的數量是 %d"%Tool.count) 
    print("工具的數量是 %d"% tool2.count)
    

  • 說明查找機制：首先上面的代碼 tool2.count，tools這個對象是沒有count 這個屬性的，這時候就會去類的屬性里面去找有沒有 count,如果類里面也沒有的話就報錯

  • 由上面可知，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

    如上面的代碼修改后（tool2.count就不靠譜了，僅僅是為 tool2添加了一個屬性而已）

     # 創建 工具對象
     tool1 = Tool("斧頭")
     tool2 = Tool("鐮刀")
     # 知道使用 Tool 類到底創建了多少個對象?
     print("工具的數量是 %d"%Tool.count) 
     tool2.count = 100
     print("工具的數量是 %d"% tool2.count)
    

四、類方法 和 靜態方法

• 4.1、類方法

  • 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 用于記錄 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 內部可以直接訪問 類屬性 或者調用其他的 類方法

  • 語法如下

    @classmethod
          def 類方法名(cls):
               pass
    

    • 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
    • 類方法的 第一個參數 應該是 cls
      • 由 哪一個類 調用的方法，方法內的 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
      • 提示 使用其他名稱也可以，不過習慣使用 cls
    • 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
      • 可以通過 cls. 訪問類的屬性
      • 也可以通過 cls. 調用其他的類方法

    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

• 4.2、類方法定義以及使用的案例

  需求：定義一個Person類,定義一個類屬性：name,類方法：run 跑步，在類方法 run 里面打印類屬性 name

  class Person(object):
  
         name = ""
        
        @classmethod
        def run(cls):
  
             print("%s 會跑"%cls.name)
  
  Person.name = "小米"
  Person.run()
  

• 4.3、靜態方法

  • 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

  • 語法如下(不需要任何參數的)

    @staticmethod
    def 靜態方法名():
          pass
    

  • 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

  • 通過 類名. 調用 靜態方法

  • 實例：

    class Baby(object):
    
        @staticmethod
        def cry():
    
            # 不需要訪問實例屬性也不需要訪問類屬性的方法
            print("小孩在哭...")
    Baby.cry()
    

五、綜合案例

• 5.1、需求

  • (1)、設計一個 Game 類，模擬 吃雞游戲
  • (2)、屬性：
    • 定義一個 類屬性 top_score 記錄游戲的 歷史最高分
    • 定義一個 實例屬性 player_name 記錄 當前游戲的玩家姓名
  • (3)、方法：
    • 靜態方法 show_help 顯示游戲幫助信息
    • 類方法 show_top_score 顯示歷史最高分
    • 實例方法 start_game 開始當前玩家的游戲
  • (4)、主程序步驟

    • 查看幫助信息

    • 查看歷史最高分

    • 創建游戲對象，開始游戲

      class Game(object):
      
           # 游戲最高分，類屬性
           top_score = 0
      
           @staticmethod
           def show_help():
                print("幫助信息：吃雞游戲開始啦")
      
           @classmethod
           def show_top_score(cls):
                print("游戲最高分是 %d" % cls.top_score)
      
           def __init__(self, player_name):
                self.player_name = player_name
      
           def start_game(self):
                print("[%s] 開始游戲..." % self.player_name)
      
      # 使用類名.修改歷史最高分
      Game.top_score = 10000
      
      # 1. 查看游戲幫助
      Game.show_help()
      
      # 2. 查看游戲最高分
      Game.show_top_score()
      
      # 3. 創建游戲對象，開始游戲
      game = Game("二郎神")
      
      game.start_game()
      
      # 4. 游戲結束，查看游戲最高分
      Game.show_top_score()
      

• 5.2、總結

  • 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
  • 類方法 —— 方法內部 只 需要訪問 類屬性
  • 靜態方法 —— 方法內部，不需要訪問 實例屬性 和 類屬性