一篇文章帶你搞懂 Python 中的類

前言

今天我們要說的是面向對象的核心 ----- 類,類能幫我們把複雜的事情變得有條理,有順序,希望大家通過學習類能改善自己的編碼風格,使代碼變得更爲好看,更加通俗易懂。

  1. 類的用法

一、什麼是類

類(class),作爲代碼的父親,可以說它包裹了很多有趣的函數和方法以及變量,下面我們試着簡單創建一個吧。

這樣就算創建了我們的第一個類了。大家可以看到這裏面有一個 self,其實它指的就是類 aa 的實例。每個類中的函數只要你不是類函數或者靜態函數你都得加上這個 self,當然你也可以用其他的代替這個 self,只不過這是 python 中的寫法,就好比 Java 中的 this。

二、類的方法

1. 靜態方法,類方法,普通方法

類一般常用有三種方法,即爲 static method(靜態方法),class method(類方法) 和 self(普通方法)。下面我們來看看他們之間的區別吧。

從這裏可以看出我們的三種方法有一個共同點,那就是既可以在實例中訪問,也可以直接用類訪問。不同的是,類實例訪問時是不會執行 init 方法的,也就是沒有進行初始化。如果用類直接訪問,可以清楚看到它的運行軌跡。如果想在一個方法裏調用其他方法則只需:實例名. 方法名 或者 類名. 方法名 即可。

2. 安全方法,私有方法,安全變量,私有變量

安全方法一般是爲了保護類的安全性,爲了限制訪問權限而設立的。一般只需在方法前加單下劃線即可,那麼私有方法怎麼訪問呢?和其他方法訪問方法一樣。

安全方法:可以在外部進行調用並且其他方法也能訪問到,它允許本身的任何方法進行訪問,並可在外部調用,安全屬性也是;

私有方法:只能在私有方法內部調用,不能通過類名或者類的實例名來調用,所以你可以在其他方法中通過 self.**ww 來調用或者 cls.**ww 來調用,這樣就做到了私有的功能。

三、類的特性

類的特性,相信接觸過面向對象的小夥伴應該都知道,封裝、繼承和多態。

1. 封裝

講的就是將一個功能封裝到類中,這個很好理解。

2. 繼承

就是一個類和另一個類的主體結構一致,就好比父親和兒子的區別,兒子繼承父親所有的特點,這使得他可以少做一些重複勞動,並且他還有自己的一套,這就叫繼承,下面我們通過實例說明:

可以看出我們實現了繼承,就是簡單的在子類中添加了父類的名字,並且寫了個 spuer,用來繼承父類的所有的特性。雖然父類的所有東西我們都能繼承,但並不是說所有的你都能用的,比如說父類的私有方法或者私有屬性:

那麼如果你想要使用它們那該怎麼辦呢?很簡單,你只需將私有方法或者屬性添加到父類某個可以公開訪問的類中,然後子類就能使用這些父類定義的私有方法或者屬性了。

當然,除了單一繼承,還有多繼承,它可以繼承兩個類的所有屬性和方法,只不過寫法與其他編程語言有點不同,它的多繼承就是遞歸繼承,不能同時繼承,也就是:

這樣就實現了多繼承,多繼承可以大大簡化代碼量。我們可以通過一些魔法方法來獲得父類的名稱以及說明。

__bases__  #查看類的所有父類
__base__  #查看類的父類
__doc__    #查看類的使用文檔,在類中以三引號擴起來的部分都是文檔內容

我們注意到,只需繼承一個類就實現了多繼承,這是因爲 son 類之前繼承過 father 類,所以現在你必須通過 son 類繼承 father 類,後面給它初始化,如果是兩個沒有任何關聯的類,則需要寫兩個類名進去,並且初始化。

3. 多態

多態的應用使得類更靈活,它可以共享某個方法,給所有的類對象使用。我們來看看:

這裏是通過對一個函數傳一個對象,使得它擁有了類的特徵功能,這也就是鴨子類型。

4. 動態修改值

當一個類需要大量創建實例時,可以通過魔法方法 slots 來聲明。這樣可以減少內存消耗。但是它只是動態的修改,並沒有綁定到類的實例中,而且類只能訪問 slots 裏設定的值。

可以看到訪問不了值,因爲沒有這個屬性,我們再來看看沒 slots 的時候:

現在正常了,另外,子類的 slots 爲它本身和父類的 slots,父類只是本身。這樣極大省內存,但是這樣好像還不夠 Python,因爲他的侷限性,讓我決定使用 property。property 有兩種創建方式,我們來看看:

一、裝飾器

直接在方法上運用裝飾器,十分方便。他有設置,獲取,刪除三個屬性,例如:

可以看到,非常簡單就實現了功能,少寫了很多代碼哦。

二、在類中定義值爲 property 對象的類屬性

使用 property 函數來實現:

可以看到,這樣就實現,那麼現在我們寫一個稍微複雜點的,可以進行交互的動態修改屬性吧。

可以看到,我輸入屬性名和屬性值,如果你想做的更好,可以給它加其他功能,比如私有方法私有屬性,訪問其他類。總之功能多多,需要你自己動手親自實踐。

四、總結

通過對類的解讀,讓大家明白了,代碼的簡潔美觀有多重要,爲了我們的程序不那麼 low,請學好類。

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