python基础学习笔记——类的成员

一. 细分类的组成成员

之前咱们讲过类大致分两块区域，如下图所示：

每个区域详细划分又可以分为：

class A:

    company_name = '老男孩教育'  # 静态变量(静态字段)
    __iphone = '1353333xxxx'  # 私有静态变量(私有静态字段)

    def __init__(self,name,age): #特殊方法

        self.name = name  #对象属性(普通字段)
        self.__age = age  # 私有对象属性(私有普通字段)

    def func1(self):  # 普通方法
        pass

    def __func(self): #私有方法
        print(666)

    @classmethod  # 类方法
    def class_func(cls):
        """ 定义类方法，至少有一个cls参数 """
        print('类方法')

    @staticmethod  #静态方法
    def static_func():
        """ 定义静态方法 ，无默认参数"""
        print('静态方法')

    @property  # 属性
    def prop(self):
        pass

二. 类的私有成员

对于每一个类的成员而言都有两种形式：

• 公有成员，在任何地方都能访问
• 私有成员，只有在类的内部才能方法

私有成员和公有成员的访问限制不同：

静态字段(静态属性)

• 公有静态字段：类可以访问；类内部可以访问；派生类中可以访问
• 私有静态字段：仅类内部可以访问；

  class C:
  
      name = "公有静态字段"
  
      def func(self):
          print C.name
  
  class D(C):
  
      def show(self):
          print C.name
  
  C.name         # 类访问
  
  obj = C()
  obj.func()     # 类内部可以访问
  
  obj_son = D()
  obj_son.show() # 派生类中可以访问
  
  公有静态字段

  class C:
  
      __name = "私有静态字段"
  
      def func(self):
          print C.__name
  
  class D(C):
  
      def show(self):
          print C.__name
  
  C.__name       # 不可在外部访问
  
  obj = C()
  obj.__name  # 不可在外部访问
  obj.func()     # 类内部可以访问   
  
  obj_son = D()
  obj_son.show() #不可在派生类中可以访问  
  
  私有静态字段

  普通字段(对象属性)

  • 公有普通字段：对象可以访问；类内部可以访问；派生类中可以访问
  • 私有普通字段：仅类内部可以访问；

    class C:
    
        def __init__(self):
            self.foo = "公有字段"
    
        def func(self):
            print self.foo 　#　类内部访问
    
    class D(C):
    
        def show(self):
            print self.foo　＃　派生类中访问
    
    obj = C()
    
    obj.foo     # 通过对象访问
    obj.func()  # 类内部访问
    
    obj_son = D();
    obj_son.show()  # 派生类中访问
    
    公有普通字段
    

    　　

    class C:
    
        def __init__(self):
            self.__foo = "私有字段"
    
        def func(self):
            print self.foo 　#　类内部访问
    
    class D(C):
    
        def show(self):
            print self.foo　＃　派生类中访问
    
    obj = C()
    
    obj.__foo     # 通过对象访问    ==> 错误
    obj.func()  # 类内部访问        ==> 正确
    
    obj_son = D();
    obj_son.show()  # 派生类中访问  ==> 错误
    
    私有普通字段
    

    　　

    方法:

    • 公有方法:对象可以访问；类内部可以访问；派生类中可以访问
    • 私有方法:仅类内部可以访问；

      class C:
      
          def __init__(self):
              pass
      
          def add(self):
              print('in C')
      
      class D(C):
      
          def show(self):
              print('in D')
      
          def func(self):
              self.show()
      obj = D()
      obj.show()  # 通过对象访问
      obj.func()  # 类内部访问
      obj.add()  # 派生类中访问  
      
      公有方法
      

      　　

      class C:
      
          def __init__(self):
              pass
      
          def __add(self):
              print('in C')
      
      class D(C):
      
          def __show(self):
              print('in D')
      
          def func(self):
              self.__show()
      obj = D()
      obj.__show()  # 通过不能对象访问
      obj.func()  # 类内部可以访问
      obj.__add()  # 派生类中不能访问
      

      　　

      总结:

      对于这些私有成员来说,他们只能在类的内部使用,不能再类的外部以及派生类中使用.

      ps：非要访问私有成员的话，可以通过 对象._类__属性名,但是绝对不允许!!!

      为什么可以通过._类__私有成员名访问呢?因为类在创建时,如果遇到了私有成员(包括私有静态字段,私有普通字段,私有方法)它会将其保存在内存时自动在前面加上_类名.

      三. 类的其他成员

      这里的其他成员主要就是类方法：

      方法包括：普通方法、静态方法和类方法，三种方法在内存中都归属于类，区别在于调用方式不同。

      实例方法

      定义：第一个参数必须是实例对象，该参数名一般约定为“self”，通过它来传递实例的属性和方法（也可以传类的属性和方法）；

      调用：只能由实例对象调用。

      类方法

      定义：使用装饰器@classmethod。第一个参数必须是当前类对象，该参数名一般约定为“cls”，通过它来传递类的属性和方法（不能传实例的属性和方法）；

      调用：实例对象和类对象都可以调用。

      静态方法

      定义：使用装饰器@staticmethod。参数随意，没有“self”和“cls”参数，但是方法体中不能使用类或实例的任何属性和方法；

      调用：实例对象和类对象都可以调用。

      双下方法（后面会讲到）

      　定义：双下方法是特殊方法，他是解释器提供的 由爽下划线加方法名加爽下划线 __方法名__的具有特殊意义的方法,双下方法主要是python源码程序员使用的，

      　　　　我们在开发中尽量不要使用双下方法，但是深入研究双下方法，更有益于我们阅读源码。

      　调用：不同的双下方法有不同的触发方式，就好比盗墓时触发的机关一样，不知不觉就触发了双下方法，例如：__init__

      实例方法

      简而言之，实例方法就是类的实例能够使用的方法。这里不做过多解释。

      3.1 类方法

      使用装饰器@classmethod。

      原则上，类方法是将类本身作为对象进行操作的方法。假设有个方法，且这个方法在逻辑上采用类本身作为对象来调用更合理，那么这个方法就可以定义为类方法。另外，如果需要继承，也可以定义为类方法。

      如下场景：

      假设我有一个学生类和一个班级类，想要实现的功能为：
          执行班级人数增加的操作、获得班级的总人数；
          学生类继承自班级类，每实例化一个学生，班级人数都能增加；
          最后，我想定义一些学生，获得班级中的总人数。

      思考：这个问题用类方法做比较合适，为什么？因为我实例化的是学生，但是如果我从学生这一个实例中获得班级总人数，在逻辑上显然是不合理的。同时，如果想要获得班级总人数，如果生成一个班级的实例也是没有必要的。

      

      class Student:
      
          __num = 0
          def __init__(self,name,age):
              self.name = name
              self.age= age
              Student.addNum()  # 写在__new__方法中比较合适，但是现在还没有学，暂且放到这里
      
          @classmethod
          def addNum(cls):
              cls.__num += 1
      
          @classmethod
          def getNum(cls):
              return cls.__num
      
      a = Student('太白金星', 18)
      b = Student('武sir', 36)
      c = Student('alex', 73)
      print(Student.getNum())

      

      3.2 静态方法

      使用装饰器@staticmethod。

      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性的代码，逻辑上属于类，但是和类本身没有关系，也就是说在静态方法中，不会涉及到类中的属性和方法的操作。可以理解为，静态方法是个独立的、单纯的函数，它仅仅托管于某个类的名称空间中，便于使用和维护。

      譬如，我想定义一个关于时间操作的类，其中有一个获取当前时间的函数。

      

      import time
      
      class TimeTest(object):
          def __init__(self, hour, minute, second):
              self.hour = hour
              self.minute = minute
              self.second = second
      
          @staticmethod
          def showTime():
              return time.strftime("%H:%M:%S", time.localtime())
      
      print(TimeTest.showTime())
      t = TimeTest(2, 10, 10)
      nowTime = t.showTime()
      print(nowTime)

      

      如上，使用了静态方法（函数），然而方法体中并没使用（也不能使用）类或实例的属性（或方法）。若要获得当前时间的字符串时，并不一定需要实例化对象，此时对于静态方法而言，所在类更像是一种名称空间。

      其实，我们也可以在类外面写一个同样的函数来做这些事，但是这样做就打乱了逻辑关系，也会导致以后代码维护困难。

      3.3 属性

      什么是特性property

      property是一种特殊的属性，访问它时会执行一段功能（函数）然后返回值

    • 

      例一：BMI指数（bmi是计算而来的，但很明显它听起来像是一个属性而非方法，如果我们将其做成一个属性，更便于理解）
      
      成人的BMI数值：
      过轻：低于18.5
      正常：18.5-23.9
      过重：24-27
      肥胖：28-32
      非常肥胖, 高于32
      　　体质指数（BMI）=体重（kg）÷身高^2（m）
      　　EX：70kg÷（1.75×1.75）=22.86

      class People:
          def __init__(self,name,weight,height):
              self.name=name
              self.weight=weight
              self.height=height
          @property
          def bmi(self):
              return self.weight / (self.height**2)
      
      p1=People('egon',75,1.85)
      print(p1.bmi)
      
      例一代码
      

      为什么要用property

      将一个类的函数定义成特性以后，对象再去使用的时候obj.name,根本无法察觉自己的name是执行了一个函数然后计算出来的，这种特性的使用方式遵循了统一访问的原则

      由于新式类中具有三种访问方式，我们可以根据他们几个属性的访问特点，分别将三个方法定义为对同一个属性：获取、修改、删除

      class Foo:
          @property
          def AAA(self):
              print('get的时候运行我啊')
      
          @AAA.setter
          def AAA(self,value):
              print('set的时候运行我啊')
      
          @AAA.deleter
          def AAA(self):
              print('delete的时候运行我啊')
      
      #只有在属性AAA定义property后才能定义AAA.setter,AAA.deleter
      f1=Foo()
      f1.AAA
      f1.AAA='aaa'
      del f1.AAA
      
      或者：
      class Foo:
          def get_AAA(self):
              print('get的时候运行我啊')
      
          def set_AAA(self,value):
              print('set的时候运行我啊')
      
          def delete_AAA(self):
              print('delete的时候运行我啊')
          AAA=property(get_AAA,set_AAA,delete_AAA) #内置property三个参数与get,set,delete一一对应
      
      f1=Foo()
      f1.AAA
      f1.AAA='aaa'
      del f1.AAA
      

      　　

      class Goods(object):
      
          def __init__(self):
              # 原价
              self.original_price = 100
              # 折扣
              self.discount = 0.8
      
          @property
          def price(self):
              # 实际价格 = 原价 * 折扣
              new_price = self.original_price * self.discount
              return new_price
      
          @price.setter
          def price(self, value):
              self.original_price = value
      
          @price.deltter
          def price(self, value):
              del self.original_price
      
      obj = Goods()
      obj.price         # 获取商品价格
      obj.price = 200   # 修改商品原价
      del obj.price     # 删除商品原价
      
      商品实例