【Python基础知识】Python类的类属性、实例方法和类方法

1、类属性

类属性与实例属性不同。一个类的所有实例的值都相同的属性称为类属性。所有实例都共享类属性的值。类属性是在类级别定义的，而不是在构造方法__init__()方法内部定义的。与实例属性不同，使用类的名称访问类属性：

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

上述Cat类包括一个名为name的类属性，可以使用类名称访问该属性：

1. >>> Cat.name 
2. 'Mimi' 

Cat类的每个实例都可以使用点表示法访问该属性：

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

但是，改变某个实例的类属性不会影响其他实例，它只会影响当前实例：

1. >> class Cat: 
2. ...     name = 'Mimi' 
3. ... 
4. >>> mimi = Cat() 
5. >>> mimi.name 
6. 'Mimi' 
7. >>> mimi.name = 'MIMI'   # 将mimi的name属性改为大写 
8. >>> mimi.name 
9. 'MIMI' 
10. >>> Cat.name   # Cat类的name属性并没有改变 
11. 'Mimi' 
12. >>> miaomiao = Cat()   # 新实例化一个实例 
13. >>> miaomiao.name   # 新实例的name并没有受到前一个实例影响 
14. 'Mimi' 

2、实例方法

可以使用def关键字在类中定义任意数量的方法。方法的第一个参数通常为self，它用来引用和调用实例。在类中定义方法和定义普通的函数没有太多区别。下面在Cat类中定义了一个名为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}岁的{0}正在进食'.format(self.name, self.age)) 
7. ... 

可以使用实例调用类的实例方法：

1. >>> mimi = Cat('Mimi', 1) 
2. >>> mimi.eat() 
3. 1岁的Mimi正在进食 

3、类方法

类方法是将类本身作为对象进行操作的方法，也就是说，类方法调用的是类变量和类方法。类方法的语法格式如下：

@classmethod

def 方法名(cls[,参数]):

方法体

类方法使用@classmethod装饰，第一个参数为cls隐含参数，其余参数是可选的。下面给出两个简单的类方法的示例，第一个示例是创建只含有默认参数的类方法：

1. @classmethod 
2. def cfun(cls): 
3.     print('成功进入类方法') 

第二个示例是创建含有其余参数的类方法：

1. @classmethod 
2. def cfun(cls, name): 
3.     cls.name = name 
4. print('成功进入类方法') 

调用类方法有两种方式，一种是类外调用，采用“类名.方法名(参数)”的形式;另一种是类内调用，采用“cls.方法名(参数)”的形式：

1. >>> class play_game(object): 
2. ...     top_score = 100 
3. ...     @classmethod 
4. ...     def look_again(cls): 
5. ...         print('再次查看最高分数：%d' % cls.top_score) 
6. ...     @classmethod 
7. ...     def look_socre(cls): 
8. ...         print('最高分数：%d' % cls.top_score) 
9. ...         cls.look_again()   # 类内调用 
10. ... 
11. >>> play_game.look_socre()   # 类外调用 
12. 最高分数：100 
13. 再次查看最高分数：100 

上述程序中，在类外采用“类名.方法名(参数)”的形式调用了类方法look_socre()。look_socre()类方法用@classmethod进行了装饰，并且内部调用了类属性top_score，打印最高分数;然后在类内采用“cls.方法名(参数)”的形式调用了另一个类方法look_again()。look_again()类方法的的功能是再次打印最高分数。因此，执行类调用代码后，先执行look_socre()类方法中的打印语句，后执行look_again()类方法中的打印语句。

例如，创建一个学生类(Student)，类属性city的默认值为'北京';在类中创建一个类方法get_city()，该类方法的功能是打印类属性。利用类方法set_city()修改城市，代码如下：

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 

下面比较一下类方法与实例方法的相同点和不同点。

类方法与实例方法的相同点如下：

①都可以在类内调用。

②都可以通过实例调用。

类方法与实例方法的不同点如下：

①类方法第一个默认参数为cls;实例方法第一个默认参数为self。

②类方法可以通过类名直接调用。

③类方法内只能调用类属性和类方法。

类方法的作用如下：

①方便类直接调用。

②可以修改类属性和类方法。

③减少创建多个实例时所占用的内存空间，加快运行速度。