Python物件導向-類成員

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類的成員可以分為三大類：欄位、方法和屬性：

註：所有成員中，只有普通欄位的內容儲存對象中，即：根據此類建立了多少對象，在記憶體中就有多少個普通欄位。而其他的成員，則都是儲存在類中，即：無論對象的多少，在記憶體中只建立一份。

 

(一)欄位

欄位包括：普通欄位和靜態欄位，他們在定義和使用中有所區別，而最本質的區別是記憶體中儲存的位置不同

 1 class Province: 2     # 靜態欄位 3     country = "China" 4  5     def __init__(self, name): 6         # 普通欄位 7         self.name = name 8  9 obj_henan = Province("HeNan")10 11 print(obj_hunan.name) # 使用對象訪問跑一趟那個欄位12 print(Province.country) # 使用類訪問靜態欄位

由上述代碼可以看出【普通欄位需要通過對象來訪問】【靜態欄位通過類訪問】，在使用上可以看出普通欄位和靜態欄位的歸屬是不同的。其在內容的儲存方式類似如：

由可是：

• 靜態欄位在記憶體中只儲存一份
• 普通欄位在每個對象中都要儲存一份

應用情境： 通過類建立對象時，如果每個對象都具有相同的欄位，那麼就使用靜態欄位

 

(二)方法

方法包括：普通方法、靜態方法和類方法，三種方法在記憶體中都歸屬於類，區別在於調用方式不同。

• 普通方法：由對象調用；至少一個self參數；執行普通方法時，自動將調用該方法的對象賦值給self；
• 類方法：由類調用； 至少一個cls參數；執行類方法時，自動將調用該方法的類複製給cls；
• 靜態方法：由類調用；無預設參數；

 1 class Foo: 2     def __init__(self, name): 3         self.name = name 4  5     # 普通方法，由對象調用 6     def ord_fun(self): 7         print(self.name) 8  9     # 靜態方法10     # 普通方法經過兩步變成靜態欄位，1，去掉參數self，2，加上裝飾器 @staticmethod11     # 如果類裡的方法用不到對象(self)裡的欄位，靜態方法可以有除了self的參數12     # 靜態方法其實就是面向過程裡的普通函數，之所以放到類裡就是表示方法和該類有關13     @staticmethod14     def static_func(arg1):15         print(arg1)16 17     # 類方法18     # 靜態方法的一種特殊形式,內建特殊參數cls,使用裝飾器 @classmethod19     @classmethod20     def class_func(cls): # cls = class21         print(cls)22 23 obj_foo = Foo("foo object")24 obj_foo.ord_fun()25 Foo.static_func("static func")26 Foo.class_func()

 

相同點：對於所有的方法而言，均屬於類（非對象）中，所以，在記憶體中也只儲存一份。

不同點：方法調用者不同、調用方法時自動傳入的參數不同。

 

(三) 屬性

為了理解Python的屬性，我們先來看一個例子，

假如我們有一個學生類：

1 class Student(object):2     def __init__(self):3         self.score = 04 5 s1 = Student()6 s1.score = 9999

這個賦值 s1.score = 9999 這顯然不合邏輯，score的正常取值範圍應該是0-100, 為了限制score的範圍，我們可能會通過定義一個set_score()方法來設定成績，再通過一個get_score()來擷取成績，這樣，在set_score()方法裡，就可以檢查參數：

 1 class Student(object): 2     def __init__(self): 3         pass 4  5     def set_score(self, value): 6         if not isinstance(value, int): 7             raise ValueError("Score must be int type") 8         elif score < 0 or value> 100: 9             raise ValueError("Score must between 0 - 100")10         else:11             self.score = value12 13 s1 = Student()14 s1.set_score(9999)

這時 s1.set_score(9999) 就會有如下的報錯：

1     raise ValueError("Score must between 0 - 100")2 ValueError: Score must between 0 - 100

但是，上面的調用方法又略顯複雜

有沒有既能檢查參數，又可以類似於訪問欄位一樣設定score的方法呢？(使用score = 9999，而不用s1.set_score(9999)), 對於追求完美的Python程式員來說，這是必須要做到的！

還記得裝飾器（decorator）可以給函數動態加上功能嗎？對於類的方法，裝飾器一樣起作用。Python內建的@property裝飾器就是負責把一個方法變成屬性調用的：

於是我們對上面的Studeng類做修改：

 1 class Student(object): 2     def __init__(self): 3         pass 4  5     @property 6     def score(self, score): 7         return self.score 8  9     @score.setter10     def score(self, value): # 函數名和@property一致11         if not isinstance(value, int):12             raise ValueError("Score must be int type")13         elif value < 0 or value > 100:14             raise ValueError("Score must between 0 - 100")15         else:16             self.score = value17 18 s1 = Student()19 s1.score = 9999 # 這裡用 "="訪問score

@property的實現比較複雜，我們先考察如何使用。把一個getter方法變成屬性，只需要加上@property就可以了，此時，@property本身又建立了另一個裝飾器@score.setter，負責把一個setter方法變成屬性賦值，於是，我們就擁有一個可控的屬性操作：

1 raise ValueError("Score must between 0 - 100")2 ValueError: Score must between 0 - 100

注意到這個神奇的@property，我們在對執行個體屬性操作的時候，就知道該屬性很可能不是直接暴露的，而是通過getter和setter方法來實現的。

還可以定義唯讀屬性，只定義getter方法，不定義setter方法就是一個唯讀屬性：

 1     @property 2     def birth(self): 3         return self._birth 4  5     @birth.setter 6     def birth(self, value): 7         self._birth = value 8  9     @property10     def age(self):11         return 2017 - self._birth

上面的birth是可讀寫屬性，而age就是一個唯讀屬性，因為age可以根據birth和目前時間計算出來。

@property廣泛應用在類的定義中，可以讓調用者寫出簡短的代碼，同時保證對參數進行必要的檢查，這樣，程式運行時就減少了出錯的可能性。

Python物件導向-類成員