Python中的类方法、实例方法、静态方法、构造方法
Python中的类方法、实例方法、静态方法、构造方法
python基础知识回顾
- 类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。
- 方法：类中定义的函数。
- 类变量：类变量在整个实例化的对象中是公用的。类变量定义在类中且在函数体之外。类变量通常不作为实例变量使用。
- 数据成员：类变量或者实例变量用于处理类及其实例对象的相关的数据。
- 方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖（override），也称为方法的重写。
- 局部变量：定义在方法中的变量，只作用于当前实例的类。
- 实例变量：在类的声明中，属性是用变量来表示的。这种变量就称为实例变量，是在类声明的内部但是在类的其他成员方法之外声明的。
- 继承：即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如，有这样一个设计：一个Dog类型的对象派生自Animal类，这是模拟"是一个（is-a）"关系（例如，Dog是一个Animal）。
- 实例化：创建一个类的实例，类的具体对象。
- 对象：通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员（类变量和实例变量）和方法。
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类实例化后，可以使用其属性，实际上，创建一个类之后，可以通过类名访问其属性。
类对象支持两种操作：属性引用和实例化。
1.属性引用使用和 Python 中所有的属性引用一样的标准语法：obj.name。
2.类对象创建后，类命名空间中所有的命名都是有效属性名。
类有一个名为 init() 的特殊方法（构造方法），该方法在类实例化时会自动调用，也就是说，我们在实例化对象时，这个方法就是用来初始化实例对象的属性的。
当然， init() 方法可以有参数，参数通过 init() 传递到类的实例化操作上。例如:
class Computer:
def __init__(self, cpu, hd):
self.cpu = cpu
self.hd = hd
c1 = Computer('i7','512')
print(c1.cpu, c1.hd) # 输出结果：i7 512
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self代表类的实例，而非类
类的方法与普通的函数只有一个特别的区别——它们必须有一个额外的第一个参数名称, 按照惯例它的名称是 self。（也就是说，用其他名称也可以，但通常我们写成self）
class Test:
def prt(self):
print(self)
print(self.__class__)
t = Test()
t.prt()
#运行结果
<__main__.Test object at 0x000002CA3CA28748>
<class '__main__.Test'>
从执行结果可以很明显的看出，self 代表的是类的实例，代表当前对象的地址，而 self.class 则指向类。
self 不是 python 关键字，我们把他换成 其他名称也是可以正常执行的。
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类的方法
在类的内部，使用 def 关键字来定义一个方法，与一般函数定义不同，类方法必须包含参数 self, 且为第一个参数，self 代表的是类的实例。
#类定义
class people:
#定义基本属性
name = ''
age = 0
#定义私有属性,私有属性在类外部无法直接进行访问
__weight = 0
#定义构造方法
def __init__(self,n,a,w):
self.name = n
self.age = a
self.__weight = w
def speak(self):
print("%s 说: 我 %d 岁了" %(self.name,self.age))
# 实例化类
p = people('jack',10,120)
p.speak()
#运行结果
jack 说: 我 10 岁了
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类的私有属性
__private_attrs：两个下划线开头，声明该属性为私有，不能在类的外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时 self.__private_attrs。
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类的私有方法
__private_method：两个下划线开头，声明该方法为私有方法，只能在类的内部调用 ，不能在类的外部调用。self.__private_methods。
类的专有方法
init : 构造函数，在生成对象时调用
del : 析构函数，释放对象时使用
repr : 打印，转换
setitem : 按照索引赋值
getitem: 按照索引获取值
len: 获得长度
cmp: 比较运算
call: 函数调用
add: 加运算
sub: 减运算
mul: 乘运算
truediv: 除运算
mod: 求余运算
pow: 乘方
实例方法只能被实例对象调用，静态方法(由@staticmethod装饰的方法)、类方法(由@classmethod装饰的方法)，可以被类或类的实例对象调用。
总结：
1.实例方法：第一个参数必须要默认传实例对象，一般习惯用self。
通过self引用的可能是类属性、也有可能是实例属性（这个需要具体分析），不过在存在相同名称的类属性和实例属性的情况下，实例属性优先级更高
2.静态方法：修饰器@staticmethod来标识其为静态方法
静态方法中引用类属性的话，必须通过类对象来引用，不能访问实例属性
3.类方法：修饰器@classmethod来标识其为类方法
第一个参数必须要默认传类，一般习惯用cls(表示类本身)。
类方法是只与类本身有关而与实例无关的方法。
通过cls引用的必定是类对象的属性和方法，不能访问实例属性
能够通过实例对象和类对象去访问类方法
@staticmethod和@classmethod都可以直接类名.方法名()来调用，那他们有什么区别呢
从它们的使用上来看,
@staticmethod不需要表示自身对象的self和自身类的cls参数，就跟使用函数一样。
@classmethod也不需要self参数，但第一个参数需要是表示自身类的cls参数。
如果在@staticmethod中要调用到这个类的一些属性方法，只能直接类名.属性名或类名.方法名。
而@classmethod因为持有cls参数，可以来调用类的属性，类的方法，实例化对象等，避免硬编码。
方法（method）与函数（function）的区别：
1、方法用于类，且包含在类里（静态方法可以写在外面，但一般不这么做，静态方法本可以理解为函数），方法是特殊的函数。
2、具体可以用type()来区分
3、区别方法和函数最本质的办法还是看是否绑定类或实例，比如实例方法如果用类调用就会成为函数，用实例调用就是方法，而静态方法没有绑定任何类或实例，自然就是函数
4、*装饰器不会改变被装饰对象的类型
静态方法与普通方法区别
- 静态的内存空间是固定的，相对来说更省资源。创实例的创一个实例就要开辟一个新内存，耗费资源
- 静态方法属于类所有，类实例化前即可使用；
- 非静态方法可以访问类中的任何成员，静态方法只能访问类中的静态成员；
- 因为静态方法在类实例化前就可以使用，而类中的非静态变量必须在实例化之后才能分配内存；
- static内部只能出现static变量和其他static方法!而且static方法中还不能使用this等关键字，因为它是属于整个类；
- 静态方法效率上要比实例化高，静态方法的缺点是不自动进行销毁，而实例化的则可以做销毁；
- 静态方法和静态变量创建后始终使用同一块内存，而使用实例的方式会创建多个内存。
主要区别：静态方法在创建对象前就可以使用了，非静态方法必须通过new出来的对象调用。 - 静态方法可以通过 类名::方法名直接调用。普通方法需要创建一个实例，也就是new一个对象，然后通过 对象名->方法名的方式来调用
- 静态类只能包含静态成员，否则会抛出编译错误；然而非静态类既可以包含非静态成员也可以包含静态成员
- 静态类是不能实例化,之所以不能实例化,是因为静态类会导致C#编译器将该类同时标记为abstract和sealed,并且编译器不会在类型中
- 生成一个实例的构造函数，从而导致静态类不能实例化；非静态类可以，并且静态成员的访问只能通过类来进行访问，因为静态成员是属于类的。
