一、总体目录

• 1.1、类的结构
• 1.2、类属性和实例属性
• 1.3、类方法和静态方法

二、类的结构

• 2.1、术语 -实例

  • 使用面相对象开发，第 1 步 是设计 类

  • 使用 类名() 创建对象，创建对象 的动作有两步：

    • (1) 在内存中为对象 分配空间

    • (2) 调用初始化方法 __init__ 为 对象初始化
      对象创建后，内存 中就有了一个对象的 实实在在 的存在 — 实例

      • 创建出来的 对象 叫做 类 的 实例
      • 创建对象的 动作 叫做 实例化
      • 对象的属性 叫做 实例属性
      • 对象调用的方法 叫做 实例方法

  • 在程序执行时

    • 对象各自拥有自己的 实例属性
    • 调用对象方法，可以通过 self.

  结论

  • 每一个对象 都有自己 独立的内存空间，保存各自不同的属性
  • 多个对象的方法，在内存中只有一份，在调用方法时，需要把对象的引用 传递到方法内部

• 2.2 类是一个特殊的对象

  Python 中 一切皆对象：

  • class AAA: 定义的类属于 类对象
  • obj1 = AAA() 属于 实例对象

  • 在程序运行时，类 同样 会被加载到内存

  • 在 Python 中，类 是一个特殊的对象 —— 类对象

  • 在程序运行时，类对象 在内存中 只有一份，使用 一个类 可以创建出 很多个对象实例

  • 除了封装 实例 的 属性 和 方法外，类对象 还可以拥有自己的 属性 和 方法

    • 类属性
    • 类方法
    • 通过 类名. 的方式可以 访问类的属性 或者 调用类的方法
      
      类的结构示意图

三、类属性 和 实例属性

• 3.1 概念和使用

  • 类属性 就是给 类对象 中定义的 属性

  • 通常用来记录 与这个类相关 的特征

  • 类属性 不会用于记录 具体对象的特征

  • 如下例子，定义一个 类属性 count，记录创建类的个数

    class Tool(object):
          # 使用赋值语句，定义类属性，记录创建工具对象的总数
          count = 0
    
          def __init__(self,name):
                # 针对类属性做一个计数+1
                Tool.count += 1
                self.name = name
    # 创建工具对象
    tool1 = Tool("斧头")
    tool2 = Tool("镰刀")
    # 知道使用 Tool 类到底创建了多少个对象?
    print("工具的数量是 %d"%Tool.count)
    

  • 类属性的创建：在类的下面使用赋值语句，等号左边是类属性的名字,右边是类属性的初始值 ;使用是：类名.属性名, 如上面的 count

• 3.2、属性的获取机制- 向上查找机制

  • 在 Python 中 属性的获取 存在一个 向上查找机制(下面代码 Tool.count 与 tool2.count)

    class Tool(object):
          # 使用赋值语句，定义类属性，记录创建工具对象的总数
          count = 0
    
          def __init__(self,name):
              # 针对类属性做一个计数+1
              Tool.count += 1
              self.name = name
    # 创建 工具对象
    tool1 = Tool("斧头")
    tool2 = Tool("镰刀")
    # 知道使用 Tool 类到底创建了多少个对象?
    # print("工具的数量是 %d"%Tool.count) 
    print("工具的数量是 %d"% tool2.count)
    

  • 说明查找机制：首先上面的代码 tool2.count，tools这个对象是没有count 这个属性的，这时候就会去类的属性里面去找有没有 count,如果类里面也没有的话就报错

  • 由上面可知，要访问类属性有两种方式：

    • 类名.类属性
    • 对象.类属性 （不推荐）

  • 注意：如果使用 对象.类属性 = 值 赋值语句，只会 给对象添加一个属性，而不会影响到 类属性的值

    如上面的代码修改后（tool2.count就不靠谱了，仅仅是为 tool2添加了一个属性而已）

     # 创建 工具对象
     tool1 = Tool("斧头")
     tool2 = Tool("镰刀")
     # 知道使用 Tool 类到底创建了多少个对象?
     print("工具的数量是 %d"%Tool.count) 
     tool2.count = 100
     print("工具的数量是 %d"% tool2.count)
    

四、类方法 和 静态方法

• 4.1、类方法

  • 类属性 就是针对 类对象 定义的属性

    • 使用 赋值语句 在 class 关键字下方可以定义 类属性
    • 类属性 用于记录 与这个类相关 的特征

  • 类方法 就是针对 类对象 定义的方法

    • 在 类方法 内部可以直接访问 类属性 或者调用其他的 类方法

  • 语法如下

    @classmethod
          def 类方法名(cls):
               pass
    

    • 类方法需要用 修饰器 @classmethod 来标识， 告诉解释器这是一个类方法
    • 类方法的 第一个参数 应该是 cls
      • 由 哪一个类 调用的方法，方法内的 cls 就是 哪一个类的引用
      • 这个参数和 实例方法 的第一个参数是 self 类似
      • 提示 使用其他名称也可以，不过习惯使用 cls
    • 通过 类名. 调用 类方法，调用方法时，不需要传递 cls 参数
    • 在方法内部
      • 可以通过 cls. 访问类的属性
      • 也可以通过 cls. 调用其他的类方法

    在类方法内部，可以直接使用 cls 访问 类属性 或者 `调用类方法

• 4.2、类方法定义以及使用的案例

  需求：定义一个Person类,定义一个类属性：name,类方法：run 跑步，在类方法 run 里面打印类属性 name

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

• 4.3、静态方法

  • 在开发时，如果需要在 类 中封装一个方法，这个方法：

    • 既 不需要 访问 实例属性 或者调用 实例方法
    • 也 不需要 访问 类属性 或者调用 类方法

  • 语法如下(不需要任何参数的)

    @staticmethod
    def 静态方法名():
          pass
    

  • 静态方法 需要用 修饰器 @staticmethod 来标识，告诉解释器这是一个静态方法

  • 通过 类名. 调用 静态方法

  • 实例：

    class Baby(object):
    
        @staticmethod
        def cry():
    
            # 不需要访问实例属性也不需要访问类属性的方法
            print("小孩在哭...")
    Baby.cry()
    

五、综合案例

• 5.1、需求

  • (1)、设计一个 Game 类，模拟 吃鸡游戏
  • (2)、属性：
    • 定义一个 类属性 top_score 记录游戏的 历史最高分
    • 定义一个 实例属性 player_name 记录 当前游戏的玩家姓名
  • (3)、方法：
    • 静态方法 show_help 显示游戏帮助信息
    • 类方法 show_top_score 显示历史最高分
    • 实例方法 start_game 开始当前玩家的游戏
  • (4)、主程序步骤

    • 查看帮助信息

    • 查看历史最高分

    • 创建游戏对象，开始游戏

      class Game(object):
      
           # 游戏最高分，类属性
           top_score = 0
      
           @staticmethod
           def show_help():
                print("帮助信息：吃鸡游戏开始啦")
      
           @classmethod
           def show_top_score(cls):
                print("游戏最高分是 %d" % cls.top_score)
      
           def __init__(self, player_name):
                self.player_name = player_name
      
           def start_game(self):
                print("[%s] 开始游戏..." % self.player_name)
      
      # 使用类名.修改历史最高分
      Game.top_score = 10000
      
      # 1. 查看游戏帮助
      Game.show_help()
      
      # 2. 查看游戏最高分
      Game.show_top_score()
      
      # 3. 创建游戏对象，开始游戏
      game = Game("二郎神")
      
      game.start_game()
      
      # 4. 游戏结束，查看游戏最高分
      Game.show_top_score()
      

• 5.2、总结

  • 实例方法 —— 方法内部需要访问 实例属性
    • 实例方法 内部可以使用 类名. 访问类属性
  • 类方法 —— 方法内部 只 需要访问 类属性
  • 静态方法 —— 方法内部，不需要访问 实例属性 和 类属性