Python类的属性和方法介绍

本文主要讲python类属性（类变量）、实例属性（实例变量）；类方法、静态方法、实例方法。

【定义在类中的变量也称为属性，定义在类中的函数也称为方法。】

这些都是Python面向对象程序设计需要熟知的，关于Python面向对象程序设计基本知识可见https://blog.csdn.net/cnds123/article/details/108354860

类属性

类属性（类变量）：定义在类中，并且在方法外的变量。属于类本身而不是类的实例。可以使用类名或者实例名来访问。对于所有的实例来说，类属性的值是相同的，且在类的所有实例中是共享的。

下面给出一个例子，这个例子中定义了一个Professor（教授）类，使用类名或者实例名来访问类属性department（系、部门），代码如下：

python">#类属性示例
class Professor:
    # 类属性
    department = "Computer Science"

    # 实例属性
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

# 访问类属性
print(Professor.department)  # "Computer Science"

# 创建教授对象
prof = Professor("John Smith", 40)
# 访问类属性
print(prof.department)  # "Computer Science"

运行测试：

在上面的代码中，我们使用类名或者实例名来访问类属性department，两种方式都可以得到相同的结果，即"Computer Science"。

实例属性

实例属性（实例变量）：在类中方法内通过self.变量名定义的变量。实例属性：属于类的实例，只能通过实例名来访问。对于每个实例来说，实例属性的值是不同的，且在不同实例中是不共享的。下面给出一个示例源码：

python">#实例属性
class Professor:
    # 类属性
    department = "Computer Science"

    # 实例属性
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

# 创建教授对象
prof1 = Professor("John Smith", 40)
prof2 = Professor("Mary Brown", 35)

# 访问实例属性
print(prof1.name)  # "John Smith"
print(prof2.name)  # "Mary Brown"

运行测试：

在上面的代码中，我们创建了两个不同的教授对象prof1和prof2，分别将它们的name属性设置为John Smith和Mary Brown。通过实例名来访问实例属性。

下面介绍类中方法。类中方法可以划分为实例方法（普通方法）、类方法和静态方法。

类方法前用@classmethod修饰

静态方法前用@staticmethod修饰

不加任何修饰的就是实例方法（普通方法）

【@classmethod 和 @staticmethod 都是函数装饰器】

类方法

类方法与类本身相关的方法，使用@classmethod装饰器来定义。类方法的第一个参数通常为cls，表示类本身，可以使用类名或者实例名来调用，类方法可以访问和修改类属性，但不能访问实例属性。下面给出一个示例源码：

python">#类方法示例
class Professor:
    # 类属性
    department = "Computer Science"

    # 实例属性
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age


    # 类方法
    @classmethod
    def change_department(cls, new_dept):
        cls.department = new_dept

# 访问类属性
print(Professor.department)  # "Computer Science"
prof1 = Professor("John Smith", 40)
prof2 = Professor("Jane Doe", 35)
#调用类方法来修改类属性
Professor.change_department("Mathematics")

print(prof1.department)  # Mathematics
print(prof2.department)  # Mathematics

运行测试：

在上面的代码中，我们使用类名调用了change_department类方法，将department类属性的值从"Computer Science"修改为"Mathematics"。可以发现，这个修改是在所有的实例中都生效的。

静态方法

静态方法（staticmethod）与类和实例都没有直接的关联，它们只是存在于类的命名空间中。静态方法是使用@staticmethod装饰器来定义的，它没有默认的参数，也不需要使用cls或self参数。静态方法主要用于与类相关的工具函数，它们没有默认的参数，也不需要使用cls或self参数。在使用时，我们可以使用类名或实例名来调用静态方法，而不需要创建实例对象。静态方法可以访问类属性，但不能访问实例属性，因为它们没有cls或self参数。

静态方法可以使用类名或实例名来调用，两者的效果是一样的。在某些情况下，使用实例名调用静态方法可能更加直观和易于理解。下面给出一个示例源码：

python">#静态方法示例
class Professor:
    # 类属性
    department = "Computer Science"

    # 实例属性
    def __init__(self, name, age, salary):
        self.name = name
        self.age = age
        self.salary = salary

    @staticmethod
    def calculate_salary(salary):
        # 计算教授的工资
        tax_rate = 0.2  # 税率为20%
        tax = salary * tax_rate
        return salary - tax

# 使用类名调用静态方法
salary = Professor.calculate_salary(100000)
print(f"The actual salary is {salary}.")

# 使用实例名调用静态方法
# 创建一个教授实例
professor = Professor("John Smith", 50, 120000)
salary = professor.calculate_salary(120000)
print(f"The actual salary is {salary}.")

运行测试：

在上面的代码中，使用Professor.calculate_salary(100000)来调用静态方法，计算工资为100000的教授的实际工资。接着，创建了一个教授实例professor，然后使用professor.calculate_salary(120000)来调用静态方法，计算该教授的实际工资。由于静态方法不依赖于类的实例，因此我们可以使用实例名或类名来调用该方法，都是允许的。

实例方法

实例方法与类的实例相关的方法，使用类中的方法来定义，第一个参数通常为self，表示调用该方法的实例。只能使用实例名来调用。下面给出一个示例源码：

python">#实例方法示例
class Professor:
    # 类属性
    department = "Computer Science"

    # 实例属性
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    # 实例方法
    def retire(self):
        print(f"{self.name} is retiring.")
        self.age = 65

# 创建教授对象
prof = Professor("John Smith", 40)

# 调用实例方法
prof.retire()  # "John Smith is retiring."
print(prof.age)  # 65

运行测试：