面向对象|面向对象 -- 类属性和类方法面向对象--类属性和类方法

实例对象

当使用类名()创建对象时，系统进行了两步操作：

在内存中为对象分配存储空间

调用初始化方法 __init__ 为对象进行初始化

当对象创建后，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

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在程序执行时：

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

可以通过self.访问自己的属性，调用自己的方法

多个对象的方法，在内存中只有一份，调用方法时将当前对象的引用传递到方法内部

实例演示：工具箱

定义一个工具类，每件工具都有自己的name属性

定义一个类属性记录该类创建了多少个工具对象？

设计类

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实现类

class Tool(object): count = 0 def __init__(self, name): self.name = name Tool.count += 1tool1 = Tool("锤子") tool2 = Tool("螺丝刀") tool3 = Tool("钳子")print("现在创建了 %d 个工具" % Tool.count)

类对象

在程序运行时，类同样会被加载到内存中

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

类对象拥有自己的属性和自己的方法，分别称为类属性和类方法

通过类名.的方式访问类属性，调用类方法

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类属性

类属性是针对类定义的属性，用于记录与这个类相关的特征

使用类名.类属性名的方式访问

class 类名：类变量名 = 值

【面向对象|面向对象 -- 类属性和类方法】注意：使用 对象.类属性 = 值 ，只会添加一个对象属性，而不会改变类属性的值

类方法

类方法是针对类定义的方法

在类方法内部可以直接访问类属性或者调用其他类方法

@classmethod def 类方法名(cls): pass

类方法需要用修饰器@classmethod来标识

类方法的第一个参数是cls，这只是习惯用法，也可以换成其他名字

cls用来指出类方法的调用者，与self类似，不需要传递cls参数

使用类名.类方法名()的形式调用类方法

类方法内部，使用cls.属性名访问类属性、cls.方法名调用其他类方法

实例演示：工具箱

为工具类添加show_tool_count类方法，输出创建对象的个数

@classmethod def show_tool_count(cls): print("工具对象的总数 %d" % cls.count)

在类方法中只能访问类属性，调用其他的类方法

在实例方法中可以访问实例属性，也可访问类属性

在实例方法中可以调用其他的实例方法，也可调用其他的类方法

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：

既不访问实例属性、实例方法，也不访问类属性、类方法

这时可以把这个方法封装成一个静态方法

@staticmethod def 静态方法名(): pass

通过类名.静态方法名来调用静态方法

class Dog: @staticmethod def run(): print("狗在跑...")

实例演示：小霸王游戏机

需求：设计一个 Game 类

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

方法：

定义静态方法show_help显示游戏帮助信息

定义类方法show_top_score显示历史最高分

定义实例方法start_game开始当前玩家的游戏

设计类

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实现类

class Game(object): top_score = 0# 游戏最高分，类属性@staticmethod def show_help(): print("帮助信息：让僵尸走进房间")@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_namedef start_game(self): print("[%s] 开始游戏..." % self.player_name) Game.top_score = 999# 使用类名.修改历史最高分Game.show_help()# 1. 查看游戏帮助 Game.show_top_score()# 2. 查看游戏最高分 game = Game("小明")# 3. 创建游戏对象，开始游戏 game.start_game() Game.show_top_score()# 4. 游戏结束，查看游戏最高分

帮助信息：让僵尸走进房间游戏最高分是 0 [小明] 开始游戏... 游戏最高分是 999

实例方法内，可以访问实例属性、实例方法、类属性、类方法

类方法内，可以访问类属性、类方法

静态方法内，不能访问实例属性、实例方法、类属性、类方法

单例设计模式

设计模式：是前人工作的总结和提炼，通常，被人们广泛流传的设计模式都是针对某一特定问题的成熟解决方案。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性

单例设计模式：在程序中只创建一个唯一的对象实例，每次执行类名()创建对象时，返回的都是同一个对象，内存地址是相同的

__new__方法

使用类名()创建对象时，Python解释器首先调用__new__方法为对象分配存储空间

__new__方法是object类提供的内置静态方法，作用有两个，分配内存空间，返回对象引用

Python解释器获得对象的引用后，将引用作为第一个参数，传递给__init__方法

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单例模式的实现

定义一个类属性，初始值设为None，用于记录单例对象的引用

重写__new__方法
如果类属性 is None，调用父类方法分配空间，并在类属性中记录结果
否则返回类属性中记录的对象引用

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class MusicPlayer(object): instance = None# 定义类属性记录单例对象引用def __new__(cls, *args, **kwargs): if cls.instance is None:# 判断类属性是否已经被赋值 cls.instance = super().__new__(cls)return cls.instance# 返回类属性的单例引用

只执行一次初始化工作

重写__new__方法后，每次都得到唯一的对象引用，但是，初始化方法还是会被再次调用

解决方法：

定义init_flag类属性，标记是否执行过初始化动作，初始值设为False

在__init__方法中，判断init_flag，如果为False就执行初始化动作，并将init_flag设置为True

这样，再次调用__init__方法时，初始化动作就不再执行了

class MusicPlayer(object): instance = None# 记录第一个被创建对象的引用 init_flag = False# 记录是否执行过初始化动作def __new__(cls, *args, **kwargs): if cls.instance is None:# 判断类属性是否为空 cls.instance = super().__new__(cls)# 调用__new__方法创建新对象 return cls.instance# 返回类属性保存的对象引用def __init__(self): if not MusicPlayer.init_flag: print("初始化音乐播放器") MusicPlayer.init_flag = Trueplayer1 = MusicPlayer() print(player1)player2 = MusicPlayer() print(player2)