【Python基礎知識】Python類的類屬性、實例方法和類方法

1、類屬性

類屬性與實例屬性不同。一個類的所有實例的值都相同的屬性稱為類屬性。所有實例都共享類屬性的值。類屬性是在類級別定義的，而不是在構造方法__init__()方法內部定義的。與實例屬性不同，使用類的名稱訪問類屬性：

1. >>> class Cat: 
2. ...     name = 'Mimi' 
3. ... 

上述Cat類包括一個名為name的類屬性，可以使用類名稱訪問該屬性：

1. >>> Cat.name 
2. 'Mimi' 

Cat類的每個實例都可以使用點表示法訪問該屬性：

1. >>> mimi = Cat() 
2. >>> miaomiao = Cat() 
3. >>> mimi.name 
4. 'Mimi' 
5. >>> miaomiao.name   # mimi和miaomiao的name都為'Mimi' 
6. 'Mimi' 

但是，改變某個實例的類屬性不會影響其他實例，它只會影響當前實例：

1. >> class Cat: 
2. ...     name = 'Mimi' 
3. ... 
4. >>> mimi = Cat() 
5. >>> mimi.name 
6. 'Mimi' 
7. >>> mimi.name = 'MIMI'   # 將mimi的name屬性改為大寫 
8. >>> mimi.name 
9. 'MIMI' 
10. >>> Cat.name   # Cat類的name屬性并沒有改變 
11. 'Mimi' 
12. >>> miaomiao = Cat()   # 新實例化一個實例 
13. >>> miaomiao.name   # 新實例的name并沒有受到前一個實例影響 
14. 'Mimi' 

2、實例方法

可以使用def關鍵字在類中定義任意數量的方法。方法的第一個參數通常為self，它用來引用和調用實例。在類中定義方法和定義普通的函數沒有太多區別。下面在Cat類中定義了一個名為eat的方法：

1. >>> class Cat: 
2. ...     def __init__(self, name, age): 
3. ...         self.name = name 
4. ...         self.age = age 
5. ...     def eat(self): 
6. ...         print('{1}歲的{0}正在進食'.format(self.name, self.age)) 
7. ... 

可以使用實例調用類的實例方法：

1. >>> mimi = Cat('Mimi', 1) 
2. >>> mimi.eat() 
3. 1歲的Mimi正在進食 

3、類方法

類方法是將類本身作為對象進行操作的方法，也就是說，類方法調用的是類變量和類方法。類方法的語法格式如下：

@classmethod

def 方法名(cls[,參數]):

方法體

類方法使用@classmethod裝飾，第一個參數為cls隱含參數，其余參數是可選的。下面給出兩個簡單的類方法的示例，第一個示例是創建只含有默認參數的類方法：

1. @classmethod 
2. def cfun(cls): 
3.     print('成功進入類方法') 

第二個示例是創建含有其余參數的類方法：

1. @classmethod 
2. def cfun(cls, name): 
3.     cls.name = name 
4. print('成功進入類方法') 

調用類方法有兩種方式，一種是類外調用，采用“類名.方法名(參數)”的形式;另一種是類內調用，采用“cls.方法名(參數)”的形式：

1. >>> class play_game(object): 
2. ...     top_score = 100 
3. ...     @classmethod 
4. ...     def look_again(cls): 
5. ...         print('再次查看最高分數：%d' % cls.top_score) 
6. ...     @classmethod 
7. ...     def look_socre(cls): 
8. ...         print('最高分數：%d' % cls.top_score) 
9. ...         cls.look_again()   # 類內調用 
10. ... 
11. >>> play_game.look_socre()   # 類外調用 
12. 最高分數：100 
13. 再次查看最高分數：100 

上述程序中，在類外采用“類名.方法名(參數)”的形式調用了類方法look_socre()。look_socre()類方法用@classmethod進行了裝飾，并且內部調用了類屬性top_score，打印最高分數;然后在類內采用“cls.方法名(參數)”的形式調用了另一個類方法look_again()。look_again()類方法的的功能是再次打印最高分數。因此，執行類調用代碼后，先執行look_socre()類方法中的打印語句，后執行look_again()類方法中的打印語句。

例如，創建一個學生類(Student)，類屬性city的默認值為'北京';在類中創建一個類方法get_city()，該類方法的功能是打印類屬性。利用類方法set_city()修改城市，代碼如下：

1. >>> class Student: 
2. ...     city = '北京' 
3. ...     @classmethod 
4. ...     def get_city(cls): 
5. ...         print('城市：', cls.city) 
6. ...     @classmethod 
7. ...     def set_city(cls, cty): 
8. ...         cls.city = cty 
9. ... 
10. >>> Student.get_city() 
11. 城市： 北京 
12. >>> Student.set_city('上海') 
13. >>> Student.get_city() 
14. 城市： 上海 

下面比較一下類方法與實例方法的相同點和不同點。

類方法與實例方法的相同點如下：

①都可以在類內調用。

②都可以通過實例調用。

類方法與實例方法的不同點如下：

①類方法第一個默認參數為cls;實例方法第一個默認參數為self。

②類方法可以通過類名直接調用。

③類方法內只能調用類屬性和類方法。

類方法的作用如下：

①方便類直接調用。

②可以修改類屬性和類方法。

③減少創建多個實例時所占用的內存空間，加快運行速度。