Python面向对象(4)多态类方法和类属性

Evan 收录于 Python

2022-04-17 约 1987 字预计阅读 4 分钟

Python面向对象(4)多态类方法和类属性

学习目标

面向对象的三大特性
类属性和实例属性
类方法和静态方法

面向对象三大特性

面向对象有三大特性：封装、继承和多态

封装
- 将属性和方法书写到类里面的操作即为封装
- 封装可以为属性和方法添加私有权限
继承
- 子类可以默认继承父类的所有属性和方法
- 子类可以重写父类的属性和方法
多态
- 传入不同的对象，可以产生不同的结果

了解多态

多态指的是一类事物有多种形态，（一个抽象类可以有多个子类，因为多态的概念依赖于继承），python多态最好依赖于继承书写。

定义：多态是一种使用对象的方式，子类重写父类的方法，调用不同子类对象的相同父类方法，可以产生不同的执行结果。
好处：调用灵活，有了多态，更容易编写出通用的代码，做出通用的编程，以适应需求的不断变化。
实现步骤：
- 定义父类提供公共方法。
- 定义子类并重写父类方法。
- 传递子类对象给调用者，可以看到不同子类执行效果不同。

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class Dog(object):
    def work(self):     # 父类提供统一的方法
        print("人类伙伴")

class ArmyDog(Dog):
    def work(self): #   重写父类的方法
        print("追击敌人")

class DrugDog(Dog):
    def work(self):
        print("追查毒品")

class Person(object):
    def work_with_dog(self, ob):
        ob.work()


dogA = ArmyDog()
dogB = DrugDog()
P = Person()

P.work_with_dog(dogA)        # 追击敌人
P.work_with_dog(dogB)        # 追查毒品

类属性和实例属性

实例属性__init__()中描述的是某个事物的特征，即对象的属性特征，每一个对象所特有的；

与之不同的类属性，是类所拥有的属性，是所有对象共有的特征。

设置访问类属性

类属性是类对象所拥有的属性，它被该类创建的所有实例对象所共有。
类属性可以使用类对象和实例对象访问。

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class Dog(object):
    tooth = 10

wangwang = Dog()    # 实例化一个旺旺
wangcai = Dog()     # 实例化一个旺财
print(wangcai.tooth) # 使用实例对象访问
print(wangwang.tooth)   # 使用实例对象访问
print(Dog.tooth)        # 使用类对象访问

类属性的优点：

记录的某项数据始终保持一致时，不发生变化，则定义类属性。

而实例属性要求每个对象为其单独开辟一份内存空间来记录数据，而类属性为全类所共有，仅占用一份内存，更加节省内存空间。

修改类属性

类属性只能通过类对象进行修改，不能通过实例对象进行修改，如果通过实例对象修改类属性，表示创建一个新的同名实例属性。

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class Dog(object):
    tooth = 10

wangwang = Dog()    # 实例化一个旺旺
Dog.tooth = 100 # 通过类对象修改
print(wangwang.tooth)   # 使用实例对象访问 100
print(Dog.tooth)        # 使用类对象访问 100
wangwang.tooth = 99
print(wangwang.tooth)   # 使用实例对象访问新创建的实例属性 99
print(Dog.tooth)        # 使用类对象访问仍然为 100

类方法和静态方法

类方法

类方法的特点就是需要用装饰器@classmethod来标识其为类方法，对于类方法，第一个参数必须时类对象，一般以cls为第一个参数。

什么时候需要使用类方法呢？

当方法中**需要使用类对象（如访问私有类属性）**时，定义类方法
类方法一般和类属性配合使用

类方法的特点：

类方法一般可以被类或者是实例调用，而实例方法只能被实例对象调用。

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class Dog(object):
    __tooth = 10 # 私有的类属性

    @classmethod    # 需要使用类属性了，我们用类方法
    def get_tooth(cls):	# cls为类对象
        return cls.__tooth # 使用类来访问私有的类属性
    def get_tooth_normal(self):
        return self.__tooth   # 类属性可以使用对象来调用

wangcai = Dog()
print(wangcai.get_tooth())  # 类方法可以使用对象来调用
print(wangcai.get_tooth_normal())   # 实例方法可以使用对象调用
print(Dog.get_tooth())  # 类方法也可以使用类来调用

静态方法

静态方法的特点：

需要通过装饰器@staticmethod来进行修饰，静态方法既不需要传递类对象也不需要传递实例对象（即形参没有self/cls）。
静态方法也能够通过实例对象和类对象去访问。

静态方法的使用场景：

当方法中既不需要使用实例对象（实例对象，实例属性），也不需要使用类对象（如类属性，类方法）时，定义静态方法。
静态方法不需要参数传递，有利于减少不必要的内存占用和性能消耗。

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class Dog(object):
    @staticmethod
    def show_name():
        print("一只狗")

Dog.show_name()  # 类对象调用静态方法 一只狗
dog1 = Dog()
dog1.show_name() # 实例对象调用 一只狗

总结

面向对象有三大特性：封装、继承、多态；
- 封装指的是把属性和方法定义到类里，把某些属性和方法定义为私有，就包装为一个类中，即封装，与其他类的属性和方法互不影响；
- 继承是类和类之间的关系，一个类可以在不重写代码的情况下建立继承关系，子类具有和父类同样的属性和方法；
- 多态指的是一般在子类继承父类的情况下，根据传入不同的对象结果受不同子类则有不同的影响。
类属性值得是在类中直接设置出的，可以供实例对象和类对象访问的，修改则只能通过类对象修改，如果通过实例对象修改则新建一个实例属性。实例属性则根据对象不同占用不同的内存空间，只能通过实例对象访问和修改，因此使用类属性可以节省内存。
类方法与实例方法不同的是，类方法需要使用@classmethod装饰器来定义，类方法可以通过实例对象和类对象访问，类方法的第一个参数为cls是供类对象传入的，而实例方法只能使用实例对象访问，且不同对象开辟不同的实例方法空间。
静态方法使用@staticmethod来定义，调用通过类对象和实例对象均可，减少不必要参数传递导致的内存消耗。

目录

Python面向对象(4)多态类方法和类属性

Python面向对象(4)多态类方法和类属性

学习目标

面向对象三大特性

了解多态

类属性和实例属性

设置访问类属性

修改类属性

类方法和静态方法

类方法

静态方法

总结