python中类的常用知识

目录1.基本结构与__init__2.继承与super()3.property装饰器4.常用的魔法方法5.classmethod与staticmethod6.__slots__节省内存7.私有属性8.__call__让实例可调用9.组合优于继承1.基本结构与__init__class Dog: # 类属性所有实例共享 species Canis familiaris def __init__(self, name, age): # 实例属性每个实例独有 self.name name self.age age def bark(self): return f{self.name} says woof!类属性 vs 实例属性——类属性被所有实例共享实例属性各自独立。2.继承与super()class Animal: def __init__(self, name): self.name name def speak(self): return ... class Cat(Animal): def __init__(self, name, color): super().__init__(name) # 调用父类 __init__ self.color color def speak(self): # 重写父类方法 return f{self.name} says meowsuper()使用的场景class Child(Parent): def method(self): super().method() # 扩展父类行为而非完全覆盖 # 额外的子类逻辑...3.property装饰器将方法伪装成属性实现 getter/setter 的优雅写法class Circle: def __init__(self, radius): self._radius radius property def radius(self): # getter return self._radius radius.setter def radius(self, value): # setter if value 0: raise ValueError(半径不能为负) self._radius value property def area(self): # 只读计算属性 return 3.14159 * self._radius ** 2 # 使用 c Circle(5) print(c.area) # 78.53975 —— 像属性一样访问 c.radius 10 # 触发 setter 校验4.常用的魔法方法__str__和__repr__class Point: def __init__(self, x, y): self.x x self.y y def __str__(self): # 给用户看的print()调用 return fPoint({self.x}, {self.y}) def __repr__(self): # 给开发者看的调试用 return fPoint(x{self.x}, y{self.y}) print(p) # Point(1, 2) ← 漂亮好读__eq__、__lt__、__len__、__getitem__这些魔术方法的作用是让你自己的对象也能用 Python 的内置操作符和函数比如、、len()、[]等class Book: def __init__(self, title, pages): self.title title self.pages pages self.content [第1页内容, 第2页内容, 第3页内容] def __eq__(self, other): # 比较 return self.pages other.pages def __lt__(self, other): # 比较排序用 return self.pages other.pages def __len__(self): # len() 调用 return self.pages def __getitem__(self, index): # obj[index] 支持索引 return self.content[index] b1 Book(A, 100) b2 Book(B, 100) print(b1 b2) # True ← 因为页数都是 100 print(len(b1)) # 100 ← 你写 len(b)Python 自动调 b.__len__() print(b[0]) # 第1页内容 ← 你写 b[0]Python 自动调 b.__getitem__(0) print(b[1]) # 第2页内容5.classmethod与staticmethodclass Date: def __init__(self, year, month, day): # ① 实例方法操作具体对象 self.year year self.month month self.day day classmethod def from_string(cls, date_str): # ② 类方法用类来造对象工厂 year, month, day date_str.split(-) return cls(int(year), int(month), int(day)) staticmethod def is_valid_date(year, month, day): # ③ 静态方法纯工具函数 return 1 month 12 and 1 day 31 # ① 普通创建 d1 Date(2024, 1, 1) # ② 类方法换种方式创建传字符串 d2 Date.from_string(2024-1-1) # ③ 静态方法只是个工具不用创建对象就能调用 print(Date.is_valid_date(2024, 13, 1)) # False6.__slots__节省内存class Point: __slots__ (x, y) # 禁止动态添加属性省内存 def __init__(self, x, y): self.x x self.y y在 Python 里每个普通对象内部都藏着一个小字典叫__dict__专门用来存它的属性。class Point: def __init__(self, x, y): self.x x self.y y p Point(1, 2) print(p.__dict__) # 输出{x: 1, y: 2}不加__slots__的代价1.费内存字典为了随时能加新东西会预留很多空间。2.可以随意乱加属性p Point(1, 2) p.z 999 # 完全没报错随便加了个 z print(p.z) # 999适用场景创建大量实例时(百万级)显著减少内存占用。7.私有属性class BankAccount: def __init__(self): self._protected 42 # 约定内部使用但可以访问 self.__private 100 # 名称改写变成 _BankAccount__private #方法也一样 def __secret_method(self): # 同样被改写_BankAccount__secret_method pass #单下划线 acc BankAccount() print(acc._protected) # 42 ← 完全可以访问Python 不拦你 acc._protected 999 # 也能改一样不拦 #双下划线 # print(acc.__private) # ❌ 报错AttributeError找不到 print(acc._BankAccount__private) # ✅ 100 ← 用改写后的真名才能访问 class Father: def __init__(self): self.__money 100 # 实际存成 _Father__money class Son(Father): def __init__(self): super().__init__() self.__money 5 # 实际存成 _Son__money名字不一样Python 会偷偷帮你改名字这就是图里说的名称改写机制 / name mangling。你写的是__privatePython 在背后把它改成了_BankAccount__private规则就是_类名__变量名8.__call__让实例可调用class Counter: def __init__(self): self.count 0 def __call__(self): self.count 1 return self.count c Counter() print(c()) # 1 print(c()) # 29.组合优于继承组合优于继承的意思是想给一个类加功能时优先把那个功能做成独立的类然后让它拥有一个组合而不是硬去继承一堆父类。这样关系更清晰、更灵活、复用性更强还能避开多继承的菱形混乱。# ✅ 组合的正确写法 # 1. 把飞行这个功能独立成一个类 class Wings: def fly(self): print(拍打翅膀飞起来了) # 2. 狗拥有翅膀has-a而不是是鸟is-a class Dog: def __init__(self): self.wings Wings() # 组合狗有一对翅膀 def bark(self): print(汪汪汪) def fly(self): self.wings.fly() # 飞的时候交给翅膀去做 # 3. 猫也想飞给它也装一对就行复用超方便 class Cat: def __init__(self): self.wings Wings() def fly(self): self.wings.fly() d Dog() d.bark() # 汪汪汪 d.fly() # 拍打翅膀飞起来了 ← 狗获得了飞行能力但它依然是狗不是鸟 c Cat() c.fly() # 拍打翅膀飞起来了 ← 同一个 Wings 类猫也能用