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  • python面向对象编程3(私有属性和方法、类方法、静态方法和魔法方法)

    python面向对象编程

    一、私有属性和方法

           在实际开发中,对象的某些属性或者方法可能只希望在对象的内部使用,而不希望在外部被访问到(安全性),这时就可以定义私有属性和私有方法。

           在定义属性或方法时,在属性名或者方法名前增加两个下划线__,定义的就是私有属性或方法。

    class Person:
    
        def __init__(self, name, age):
            self.name = name
            self.age = age
            self.__money = 2000  # 使用__修饰的属性,是私有属性
    
        def __shopping(self, cost):
            self.__money -= cost  # __money只能在对象内部使用
            print('还剩下 %d元' % self.__money)
    
        def test(self):
            self.__shopping(200)  # __shopping私有方法只能在对象内部使用
    
    
    p = Person('Jack', 18)
    

      一般情况下,定义成私有属性和方法后,外部不能够直接访问。

    print(p.__money)
    # AttributeError: 'Person' object has no attribute '__money'
    
    print(p.__shopping(100))
    # AttributeError: 'Person' object has no attribute '__shopping'
    

      特殊情况下,外部要访问私有变量或方法,可以采用方式:

    #使用  对象._类名__私有变量名获取
    print(p._Person__money)
    #使用  对象._类名__私有方法名获取
    p._Person__shopping()
    #定义get方法来获取
          def get_money(self):
              return self.__money
    print(p.get_money())
    #定义set方法修改私有变量,传参
          def set_money(self,m):
              self.__money=m
    p.set_money(100)
    

      

    二、实例方法、类方法和静态方法

           1、实例方法

           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)。

    class Person:
        def __init__(self,name):
            self.name=name
            
        def eat(self,food):
            print(self.name+'正在吃'+food)
            
    p1=Person('Jack')
    #实例对象调用方法时,会自动把实例对象传递给self
    p1.eat('西瓜!')    
    #类对象调用方法时,不会自动给self传参,需手工指定self即p1
    Person.eat(p1,'西瓜!')  
    

      

           2、类方法

           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)。
    class Person:
        type='human'
        
        def __init__(self,name):
            self.name=name
            
        @classmethod    
        def test(cls):         #这里的cls=Person  不需要手工传参
            print(cls.type)
    Person.test()    #类调用

    p1=Person('Jack')
    p1.test()      #实例调用(不建议使用)
    
    

      

           3、静态方法

           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。

    class Person:
        def __init__(self,name):
            self.name=name
            
        @staticmethod    
        def demo():
            print('hello,world!')
            
    p1=Person('Jack')
    p1.demo()    #实例调用
    Person.demo()  #类调用
    

           4、类方法使用场景

           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 ClassTest(object):
        __num = 0
    
        @classmethod
        def addNum(cls):
            cls.__num += 1
    
        @classmethod
        def getNum(cls):
            return cls.__num
    
        # 用到魔术方法__new__,主要是为了在创建实例的时候调用累加方法。
        def __new__(self):
            ClassTest.addNum()
            return object.__new__(self)
            # return super(ClassTest, self).__new__(self)
    
    
    class Student(ClassTest):
        def __init__(self):
            self.name = ''
    
    
    a = Student()
    b = Student()
    print(ClassTest.getNum())
    

      

           5、静态方法使用场景

           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()) # 使用类名调用静态方法
    t = TimeTest(2, 10, 10)
    nowTime = t.showTime() # 使用实例对象调用静态方法
    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。

           6、总结

    三、魔法方法

           Python里有一种方法,叫做魔法方法。python的类里提供的,两个下划线开始,两个下划线结束的方法,就是魔法方法,魔法方法在恰当的时候就会被激活,自动执行。魔法方法有两个特点:

    • 两侧各有两个下划线;

    • 名字已经由python官方定义好,我们不能乱写。

           1、__init__方法

            在开发中,如果希望在创建对象的同时,就设置对象的属性,可以对__init__方法进行重写。
    class Person:
         def __init__(self,name):   #重写了__init__魔法方法
             print('__init__方法被调用')
             self.name=name
             
         def eat(self):
             pass
             
     p1=Person('Jack')   #__init__方法被调用
    

      说明:

           a、__init__()方法,在创建一个对象时默认被调用,不需要手动调用。

           b、__init__()方法里的self参数,不需要手工传参,python解释器会把创建好的对象引用直接赋给self

           c、在类的内部,可以使用self来调用属性和调用方法;在类的外部,需要使用对象名来调用属性和调用方法。

           d、如果有多个对象,每个对象的属性是各自保存的,都有独立的地址。

           e、方法是所有对象共享的,只占用一份内存空间,方法被调用时会通过self来判断是哪个对象调用了实例方法。

           2、__del__方法

           有两种情况会调用__del__方法:一种是当删除对象时,python解释器会默认调用这个方法;另一种是当程序运行结束也会调用此方法。

    class Person:
        def __init__(self,name):
            self.name=name
            
        def __del__(self):
            print('__del__方法被调用了')
            
    p1=Person('Jack')
    del p1            #   __del__方法被调用了 
    

      

           3、__str__方法

           __str__方法返回对象的描述信息,使用print()函数打印对象时,其实调用的就是这个对象的__str__方法或者__repr__方法。如果两个方法都重写了,调用__str__方法。
     
           __str__方法在另外一种情况下也会调用,把对象转换成字符串时也会调用
    class Person:
        def __init__(self,name):
            self.name=name
            
        def __str__(self):
            return self.name
            
        #def __repr__(self):
        #    return self.name
    
    p1=Person('Jack')
    print(p1)       #  Jack   打印对象
    print(str(p1))   # Jack    把对象转换成字符串
    

      

           4、__call__方法

           对象后面加括号,触发执行。
    class Person:
        def __init__(self):
            pass
            
        def __call__(self,*args,**kwargs):
            print('__call__')
            
    p1=Person()
    p1()   #  __call__
    

      总结:

           a、当创建一个对象时,会自动调用__init__方法,当删除一个对象时,会自动调用__del__方法。

           b、使用__str__和__repr__方法,都会修改一个对象转换成为字符串的结果。一般来说,__str__方法的结果更加在意可读性,而__repr__方法的结果更加在意正确性(例如datetime模块里的datetime类)

           5、__int__方法

           将对象转换成int类型会自动调用。
    class Person:
        def __init__(self,name):
            self.name=name
        def __int__(self):
            return 'hello'
            
    p1=Person('Jack')
    print(int(p1))   #hello
    

      

           6、运算相关的魔术方法

           比较两个对象是否是同一个对象,比较的是内存地址

               is:身份运算符,可以用来判断两个对象是否是同一个对象。
               == :比较值

           __eq__方法

           判断两个对象的值是否相等,本质是调用__eq__方法

    class Person:
        def __init__(self,name,age):
            self.name=name
            self.age=age
    
        def __eq__(self, other):
            return self.name==other.name
            
        def __le__(self,other):
            return self.age<=other.age
            
        def __add__(self, other):
            return self.age+other.age
        
    p1=Person("zhangsan",18)
    p2=Person("zhangsan",18)
    print(p1 is p2)    #False  调用__new__方法,开辟不同的地址空间
    print(p1 == p2)    #False   没调用__eq__方法
    print(p1 == p2)    #True   调用__eq__方法后
    print(p1 <= p2)    #True   调用__le__方法后
    print(p1 + p2)     #36     调用__add__方法后
    

      其他一些运算方法

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