Класс и объект в Python
View more Tutorials:
Python - это procedural-oriented (процедурно-ориентированный) язык программирования, а также язык object oriented (объектно-ориентированного) программирования.
Процедурно-ориентированный (Procedural-oriented)
Процедурная ориентированность выражается в использовании функций в Python. Вы можете определить функции, и эти функции могут быть использованы в других модулях в программе Python.
Объектно-ориентированный (Object Oriented)
"Объектно-ориентированный" в Python выражается в использовании класса, вы можете определить класс, класс является прототипом (prototype) для создания объектов (object/instance).
Синтаксис для создания класса:
** class syntax **
class ClassName: 'Brief description of the class (Optional)' # Code ...
- Для определения класса используется ключевое слово class, за которым следует имя класса и двоеточие (:). Первая строка в теле класса представляет собой строку (string), которая кратко описывает этот класс. (Необязательно), вы можете получить доступ к этой строке через ClassName .__ doc__
- В теле класса вы можете объявлять атрибуты (attributes), методы (methods) и конструкторы (constructors).
Атрибуты (Attribute):
Атрибут является членом класса. Например, прямоугольник имеет два атрибута, включая width (ширину) и height (высоту).
Методы (Method):
- Метод класса похож на обычную функцию, но это функция класса, чтобы использовать его, вам нужно вызвать объект.
- Первым параметром метода всегда является self (ключевое слово, относящееся к самому классу).
Конструктор (Сonstructor):
- Constructor - это специальный метод класса, который всегда называется __init__.
- Первым параметром конструктора всегда является self (ключевое слово ссылается на сам класс).
- Constructor используется для создания объекта.
- Constructor присваивает значения параметра свойствам объекта, который будет создан.
- Вы можете определить максимум один коструктор (constructor) в классе.
- Если класс е определен конструктором (constructor), то Python по умолчанию считает его унаследованным от коструктора (constructor) родительского класса.
rectangle.py
# Класс симулирующий прямоугольник.
class Rectangle :
'This is Rectangle class'
# Метод, используемый для создания объект (Contructor).
def __init__(self, width, height):
self.width= width
self.height = height
def getWidth(self):
return self.width
def getHeight(self):
return self.height
# Метод расчитывающий площадь.
def getArea(self):
return self.width * self.height
Создание объекта из класса Rectangle:
testRectangle.py
from rectangle import Rectangle
# Создать 2 объекта: r1 & r2
r1 = Rectangle(10,5)
r2 = Rectangle(20,11)
print ("r1.width = ", r1.width)
print ("r1.height = ", r1.height)
print ("r1.getWidth() = ", r1.getWidth())
print ("r1.getArea() = ", r1.getArea())
print ("-----------------")
print ("r2.width = ", r2.width)
print ("r2.height = ", r2.height)
print ("r2.getWidth() = ", r2.getWidth())
print ("r2.getArea() = ", r2.getArea())
Что произойдёт когда вы создаёте объект из класса?
Когда вы создаете объект класса Rectangle, конструктор (constructor) этого класса будет вызван для создания объекта, а атрибутам объекта будет присвоено значение из параметра. Это похоже на приведенную ниже иллюстрацию:
В отличие от других языков, класс в Python имеет только один конструктор (constructor). Тем не менее, Python позволяет параметру иметь значение по умолчанию.
Примечание: Все необходимые параметры (required parameters) должны предшествовать всем параметрам со значениями по умолчанию.
person.py
class Person :
# Параметр age и gender имеют значения по умолчанию.
def __init__ (self, name, age = 1, gender = "Male" ):
self.name = name
self.age = age
self.gender= gender
def showInfo(self):
print ("Name: ", self.name)
print ("Age: ", self.age)
print ("Gender: ", self.gender)
Например:
testPerson.py
from person import Person
# Создать объект Person.
aimee = Person("Aimee", 21, "Female")
aimee.showInfo()
print (" --------------- ")
# age, gender по умолчанию.
alice = Person( "Alice" )
alice.showInfo()
print (" --------------- ")
# gender по умолчанию.
tran = Person("Tran", 37)
tran.showInfo()
В Python, когда вы создаете объект через конструктор (constructor), будет создан реальный объект в памяти, он имеет определенный адрес.
Оператор, назначенный объекту AA объектом BB, не создает в памяти нового объекта, он просто указывает адрес AA к адресу BB.
Оператор, назначенный объекту AA объектом BB, не создает в памяти нового объекта, он просто указывает адрес AA к адресу BB.
== Оператор, используемый для сравнения двух объектов, указывающих на него, возвращает True, если два объекта указывают на один и тот же адрес в памяти. Оператор ! = так же используется для сравнения двух адресов двух объектов, на которые указывает, он возвращает True, если два объекта указывают на два разных адреса.
compareObject.py
from rectangle import Rectangle
r1 = Rectangle(20, 10)
r2 = Rectangle(20 , 10)
r3 = r1
# Сравнить адрес r1 и r2
test1 = r1 == r2 # --> False
# Сравнить адрес r1 и r3
test2 = r1 == r3 # --> True
print ("r1 == r2 ? ", test1)
print ("r1 == r3 ? ", test2)
print (" -------------- ")
print ("r1 != r2 ? ", r1 != r2)
print ("r1 != r3 ? ", r1 != r3)
В Python есть 2 схожих понятия, которые вам нужно различать:
- Атрибут (Attribute)
- Переменная класса
Чтобы упростить это, давайте проанализируем пример ниже:
player.py
class Player:
# Переменная класса.
minAge = 18
maxAge = 50
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
Атрибут (attribute):
Объекты, созданные из одного класса, будут расположены по разным адресам в памяти (memory), а их атрибуты «одинаковое название» также имеют разные адреса в памяти. Как в изображении ниже:
testAttributePlayer.py
from player import Player
player1 = Player("Tom", 20)
player2 = Player("Jerry", 20)
print ("player1.name = ", player1.name)
print ("player1.age = ", player1.age)
print ("player2.name = ", player2.name)
print ("player2.age = ", player2.age)
print (" ------------ ")
print ("Assign new value to player1.age = 21 ")
# Прикрепить значение атрибуту (attribute) age принадлежащий player1.
player1.age = 21
print ("player1.name = ", player1.name)
print ("player1.age = ", player1.age)
print ("player2.name = ", player2.name)
print ("player2.age = ", player2.age)
Python позволяет вам создать новый атрибут для уже существующего объекта. Например, объект player1 и новый атрибут, названный address.
testNewAttributePlayer.py
from player import Player
player1 = Player("Tom", 20)
player2 = Player("Jerry", 20)
# Создать атрибут с названием 'address' для player1.
player1.address = "USA"
print ("player1.name = ", player1.name)
print ("player1.age = ", player1.age)
print ("player1.address = ", player1.address)
print (" ------------------- ")
print ("player2.name = ", player2.name)
print ("player2.age = ", player2.age)
# player2 не имеет атрибута 'address' (Ошибка происходит здесь).
print ("player2.address = ", player2.address)
Как правило, вы получаете доступ к атрибуту объекта через оператор "точка" (например, player1.name). Однако Python позволяет вам иметь к ним доступчерез функцию (function).
| Function (функция) | Описание |
| getattr(obj, name[, default]) | Возвращает значение атрибута или возвращает значение по умолчанию, если объект не имеет этого атрибута. |
| hasattr(obj,name) | Проверяет, имеет ли этот объект атрибут, указанный параметром «name», или нет. |
| setattr(obj,name,value) | Устанавливает значение атрибута. Если атрибут не существует, он будет создан. |
| delattr(obj, name) | Удаляет атрибут. |
testAttFunctions.py
from player import Player
player1 = Player("Tom", 20)
# getattr(obj, name[, default])
print ("getattr(player1,'name') = " , getattr(player1,"name") )
print ("setattr(player1,'age', 21): ")
# setattr(obj,name,value)
setattr(player1,"age", 21)
print ("player1.age = ", player1.age)
# Проверить имеет ли player1 атрибут (attribute) address или нет?
hasAddress = hasattr(player1, "address")
print ("hasattr(player1, 'address') ? ", hasAddress)
# Создать атрибут 'address' для обхекта 'player1'.
print ("Create attribute 'address' for object 'player1'")
setattr(player1, 'address', "USA")
print ("player1.address = ", player1.address)
# Удалить атрибут 'address'.
delattr(player1, "address")
Классы Python являются потомками класса object. Поэтому они наследуют следующие атрибуты:
| Атрибут | Описание |
| __dict__ | Информация про этот класс легко описана как словарь (Dictionary) |
| __doc__ | Возвращает в строчку описания класса, или в None если она не имеет значение. |
| __class__ | Возвращает объект, содержащий информацию класса, этот объект имеет много полезных атрибутов, один из которых__name__. |
| __module__ | Возвращает имя модуля (module) класса, или возвращает к "__main__" если этот класс был определён в работающем модуле. |
testBuildInAttributes.py
class Customer :
'This is Customer class'
def __init__(self, name, phone, address):
self.name = name
self.phone = phone
self.address = address
john = Customer("John",1234567, "USA")
print ("john.__dict__ = ", john.__dict__)
print ("john.__doc__ = ", john.__doc__)
print ("john.__class__ = ", john.__class__)
print ("john.__class__.__name__ = ", john.__class__.__name__)
print ("john.__module__ = ", john.__module__)
В Python понятие "Переменная класса" (Class's Variable) эквивалентна понятию статического поля (Static Field) для других языков, таких как Java, CSharp. Доступ к переменным класса можно получить через имя класса или объект.
Совет здесь - вам стоит получить доступ к "Переменной класса" через имя класса вместо объекта. Это помогает избежать путаницы между "Переменной класса" и атрибутом.
Каждая переменная класса имеет адрес в памяти (memory). Он используется совместно со всеми объектами класса.
testVariablePlayer.py
from player import Player
player1 = Player("Tom", 20)
player2 = Player("Jerry", 20)
# Получить доступ через название класса.
print ("Player.minAge = ", Player.minAge)
# Получить доступ через обхект.
print ("player1.minAge = ", player1.minAge)
print ("player2.minAge = ", player2.minAge)
print (" ------------ ")
print ("Assign new value to minAge via class name, and print..")
# Прикрепить новое значение для minAge через класс.
Player.minAge = 19
print ("Player.minAge = ", Player.minAge)
print ("player1.minAge = ", player1.minAge)
print ("player2.minAge = ", player2.minAge)
Python предоставляет вам функцию dir, эта функция дает список методов, атрибутов, переменных класса или объекта.
testDirFunction.py
from player import Player
# Распечатать список атрибутов (attribute), методов и переменных класса Player.
print ( dir(Player) )
print ("\n\n")
player1 = Player("Tom", 20)
player1.address ="USA"
# Распечатать список атрибутов, методов и переменных обхекта 'player1'.
print ( dir(player1) )
Запуск примера:
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'maxAge', 'minAge']
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'address', 'age', 'maxAge', 'minAge', 'name']
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'address', 'age', 'maxAge', 'minAge', 'name']
- TODO
