[Python]多态、类方法、类属性

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文章目录

• 前言
• 目标
• 1 面向对象三大特性
• 2 多态
• • 2.1 了解多态
  • 2.2 体验多态
• 3 类属性和实例属性
• • 3.1 类属性
  • • 3.1.1 设置和访问类属性
    • 3.1.2 修改类属性
• 4 类方法和静态方法
• • 4.1 类方法
  • • 4.1.1 类方法特点
    • 4.1.2 类方法的使用场景
  • 4.2 静态方法
  • • 4.2.1 静态方法特点
    • 4.2.2 静态方法使用场景

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目标

1. 面向对象三大特性
2. 类属性和实例属性
3. 类方法和静态方法

1 面向对象三大特性

• 封装
  • 将属性和⽅法书写到类的⾥⾯的操作即为封装
  • 封装可以为属性和⽅法添加私有权限
• 继承
  • ⼦类默认继承⽗类的所有属性和⽅法
  • ⼦类可以重写⽗类属性和⽅法(子类的属性和方法与父类同名)
• 多态
  • 传⼊不同的对象，产⽣不同的结果

2 多态

2.1 了解多态

多态指的是一类事物有多种形态，一个抽象类有多个子类，因而多态的概念依赖于继承（Python的多态不是必须依赖于继承，但是最好依赖于继承）。

多态的定义：
多态是一种使用对象的方式，子类重写父类方法，调用不同子类创建出来的对象的相同父类方法，可以产生不同的执行结果。

多态的好处：
（1）调用灵活；
（2）有了多态，更容易编写出通用的代码，作出通用的编程，以适应需求的不断变化。

多态实现的步骤：
（1）定义父类，并提供公共方法。
（2）定义子类，并重写父类方法。
（3）传递子类对象给调用者，可以看到不同子类执行效果不同。

2.2 体验多态

需要实现的需求：
警察在办案时，在不同的情景下可能需要不同种类的警犬的协助，不同的警犬有不同的能力，如：追击毒品、追击敌人等等。

# （1）定义父类，并提供公共方法。
class Dog(object):
    def work(self):
        pass


# （2）定义子类，并重写父类方法。
class ArmyDog(Dog):
    def work(self):
        print('追击敌人......')


class DrugDog(Dog):
    def work(self):
        print('追击毒品......')


# 定义 Person 类调用 Dog 类的方法
class Police(object):
    def work_with_dog(self, dog):
        dog.work()


ad = ArmyDog()
dd = DrugDog()

daqiu = Police()

# （3）传递子类对象给调用者，可以看到不同子类执行效果不同。
daqiu.work_with_dog(ad)
daqiu.work_with_dog(dd)
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3 类属性和实例属性

3.1 类属性

3.1.1 设置和访问类属性

类属性就是类所拥有的属性，类属性被该类的所有实例对象所共有。

类属性可以使用类或实例对象访问。

class Dog(object):
    # 设置类属性
    tooth = 10


# 实例对象
dog1 = Dog()
dog2 = Dog()

# 通过类访问类属性
print(Dog.tooth)
print(dog1.tooth)
print(dog2.tooth)
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类属性的优点：
（1）记录的某项数据始终保持一致，则定义类属性。
（2）实例属性要求每个对象为其单独开辟一份空间来记录数据，而类属性为全类所共有，只占用一份内存，更加的节省空间。

3.1.2 修改类属性

类属性只能通过类对象修改，不能通过实例对象修改，如果通过实例对象修改类属性，表示的是创建了一个实例属性。

class Dog(object):
    # 设置类属性
    tooth = 10


# 实例对象
dog1 = Dog()
dog2 = Dog()

# 通过类修改类属性
Dog.tooth = 20

# 通过类访问类属性
print(Dog.tooth)
print(dog1.tooth)
print(dog2.tooth)
print()

# 修改实例对象 dog2 的实例属性
# 在实例对象 dog2 上创建了一个与类属性同名的实例属性
dog2.tooth = 10
print(Dog.tooth)
print(dog1.tooth)
print(dog2.tooth)
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4 类方法和静态方法

4.1 类方法

4.1.1 类方法特点

类方法需要使用装饰器 @classmethod 来标识其为类方法，对于类方法，第一个参数必须是类对象，一般以 cls 作为第一个参数。

4.1.2 类方法的使用场景

1. 当方法中需要使用类对象（如访问私有类属性等）时，定义类方法。
2. 类方法一般和类属性配合使用。

class Dog(object):
    # 私有类属性
    __tooth = 10

    # 类方法，获取私有类属性 tooth 的值
    @classmethod
    def get_tooth(cls):
        return cls.__tooth


dog = Dog()
dog_tooth = dog.get_tooth()
print(dog_tooth)
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4.2 静态方法

4.2.1 静态方法特点

1. 静态方法需要通过装饰器 @staticmethod 来进行修饰，静态方法既不需要传递类对象也不需要传递实例对象(形参没有self / cls)。
2. 静态方法也能够通过实例对象和类对象访问。

4.2.2 静态方法使用场景

1. 当方法中既不需要使用实例对象(实例对象、实例属性)也不需要使用类对象(类属性、类方法、创建实例对象等)时，定义静态方法。
2. 取消不需要的参数传递，有利于减少不必要的内存占用和性能消耗。

class Dog(object):
    @staticmethod
    def info_print():
        print('该类为 Dog，可以用于实例化 Dog 对象...')


dog = Dog()
dog.info_print()
Dog.info_print()
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