Классы¶
Класс — шаблон, с помощью которого удобно описывать однотипные объекты. В классе соержатся свойства, правила создания и поведение объекта.
- Объект — экземпляр, созданный на основе шаблона.
- Атрибут — поле, хранящее значение. Содержит свойства объекта.
- Метод — функция, связанная с классом. Описывает поведение или действия объекта.
Пример класса — автомобили, его атрибутами будут: цвет, марка автомобиля, регистрационный номер.
Методами могут быть: ехать прямо, повернуть, остановиться.
Объектом класса “Автомобили” может быть конкретный автомобиль, например, Renault Logan белого цвета с номером М123РТ.
Для чего нужны классы?
Классы помогают кратко и понятно описывать объекты и их поведение независимо от основного кода программы.
Затем в основном коде можно просто создавать объекты на основе классов и работать с ними, уже не описывая их свойств и поведения.
Такой подход делает код более читаемым и понятным, а также помогает избежать многих ошибок и багов.
Синтаксис и правила создания классов¶
Для создания класса используется конструкция class ClassName . Согласно договорённостям имя класса всегда пишется с большой буквы.
Каждый класс должен содержать метод __init__ — с помощью этого метода создаётся объект класса. В этом методе инициализируются атрибуты класса:
class Person: # Объявления класса def __init__(self, name, age): # Метод инициализации self.age = age # Установка значений атрибутов self.name = name
Также в классах могут быть использованы встроенные методы, их называют магическими. Магические методы — зарезервированные методы, отвечающие за поведение объекта.
Объектно-ориентированное программирование. Классы и объекты
Сегодня мы поговорим об объектно-ориентированном программировании и о его применении в python.
Объектно-ориентированное программирование (ООП) — парадигма программирования, в которой основными концепциями являются понятия объектов и классов.
Класс — тип, описывающий устройство объектов. Объект — это экземпляр класса. Класс можно сравнить с чертежом, по которому создаются объекты.
Python соответствует принципам объектно-ориентированного программирования. В python всё является объектами — и строки, и списки, и словари, и всё остальное.
Но возможности ООП в python этим не ограничены. Программист может написать свой тип данных (класс), определить в нём свои методы.
Это не является обязательным — мы можем пользоваться только встроенными объектами. Однако ООП полезно при долгосрочной разработке программы несколькими людьми, так как упрощает понимание кода.
Приступим теперь собственно к написанию своих классов на python. Попробуем определить собственный класс:
Теперь мы можем создать несколько экземпляров этого класса:
File
Классу возможно задать собственные методы:
И напоследок еще один пример:
Для вставки кода на Python в комментарий заключайте его в теги
- Модуль csv - чтение и запись CSV файлов
- Создаём сайт на Django, используя хорошие практики. Часть 1: создаём проект
- Онлайн-обучение Python: сравнение популярных программ
- Книги о Python
- GUI (графический интерфейс пользователя)
- Курсы Python
- Модули
- Новости мира Python
- NumPy
- Обработка данных
- Основы программирования
- Примеры программ
- Типы данных в Python
- Видео
- Python для Web
- Работа для Python-программистов
- Сделай свой вклад в развитие сайта!
- Самоучитель Python
- Карта сайта
- Отзывы на книги по Python
- Реклама на сайте
Классы в Python
Объектно-ориентированное программирование считается одним из самых эффективных методов создания программ. В объектно-ориентированном программирование создаются классы, описывающие реальные предметы и ситуации, а затем создаете объекты на основе этих описаний. Созданием объекта на основе класса называется созданием экземпляра.
| Содержание страницы: |
|---|
| 1. Создание класса |
| 1.1. Метод __init__() |
| 1.2. Создание экземпляра класса |
| 1.3. Обращение к атрибутам класса |
| 1.4. Вызов методов класса |
| 2. Работа с классами |
| 2.1. Прямое изменение значения атрибута |
| 2.2. Изменение значения атрибута с использованием метода |
| 2.3. Изменение значения атрибута с приращением |
| 3. Наследование класса |
| 3.1. Переопределение методов класса-родителя |
1. Создание класса в Python
Классы в Python могут моделировать практически все что угодно. Создадим простой класс, который будет описывать конкретный автомобиль:
class Car ():
"""Описание автомобиля"""
def __init__ ( self , brand, model):
"""Инициализирует атрибуты brand и model"""
self .brand = brand
self .model = model
def sold ( self ):
"""Автомобиль продан"""
print(f"Автомобиль < self .brand> < self .model>продан ")
def discount ( self ):
"""Скидка на автомобиль"""
print(f"На автомобиль < self .brand> < self .model>скидка 5%")
Разберем код по порядку. В начале определяется класс с именем Car ( class Car ). По общепринятым соглашение название класса начинается с символа верхнего регистра. Круглые скобки в определение класса пусты, так как класс создается с нуля. Далее идет строка документации с кратким описанием. ( """Описание автомобиля""" ).
1.1. Метод __init__()
Функция, являющаяся частью класса, называется методом. Все свойства функций так же относятся и к методам, единственное отличие это способ вызова метода. Метод __init__() - специальный метод, который автоматически выполняется при создание нового экземпляра. Имя метода начинается и заканчивается двумя символами подчеркивания. Метод __init__() определяется с тремя параметрами: self, brand, model. Параметр self обязателен в определение метода и должен стоять перед всеми остальными параметрами. При создании экземпляра на основе класса Car, необходимо передать только два последних аргумента brand и model.
Каждая из двух переменных self.brand = brand и self.model = model снабжена префиксом self и к ним можно обращаться вызовом self.brand и self.model. Значения берутся из параметров brand и model. Переменные, к которым вы обращаетесь через экземпляры, также называются атрибутами.
В классе Car также есть два метода: sold() и discount() . Этим методам не нужна дополнительная информация и они определяются с единственным параметром self. Экземпляры, которые будут созданы на базе этого класса смогут вызывать данные методы, которые просто выводят информацию.
1.2. Создание экземпляра класса
С помощью класса Car мы можем создавать экземпляры для конкретного автомобиля. Каждый экземпляр описывает конкретный автомобиль и его параметры.
car_1 = Car ('Bmw', 'X5')
Создадим переменную car_1 и присвоим ей класс с параметрами автомобиля которые нужно обязательно передать (brand, model). При выполнение данного кода Python вызывает метод __init__ , создавая экземпляр, описывающий конкретный автомобиль и присваивает атрибутам brand и model переданные значения. Этот экземпляр сохраняется в переменной car_1.
1.3. Обращение к атрибутам класса
К атрибутам экземпляра класса мы можем обращаться через запись:
В записи используется имя экземпляра класса и после точки имя атрибута (car_1.brand) или (car_1.model). В итоге на экран выведется следующая информация:
Bmw
X5
1.4. Вызов методов класса
После создания экземпляра на основе класса Car можете вызывать любые методы, написанные в классе. Чтобы вызвать метод, укажите экземпляр (car_1) и вызываемый метод после точки:
car_1. sold ()
car_1. discount ()
При вызове данных методов, Python выполнит код, написанный в этом методе.
Автомобиль Bmw X5 продан
На автомобиль Bmw X5 скидка 5%
2. Работа с классами на Python
Большая часть времени работы программиста - это работа с классами и их экземплярами. Изменим наш предыдущий класс Car и добавим дополнительные атрибуты, которые сможем в последующем менять при работе с экземплярами класса.
class Car ():
"""Описание автомобиля"""
def __init__ ( self , brand, model, years):
"""Инициализирует атрибуты"""
self .brand = brand
self .model = model
self .years = years
self .mileage = 0
def read_mileage ( self ):
"""Пробег автомобиля"""
print(f"Пробег автомобиля < self .mileage>км.")
В описание автомобиля есть три атрибута(параметра) это brand, model, years. Также мы создали новый атрибут mileage (пробег) и присвоили ему начальное значение 0. Так как пробег у всех автомобилей разный, в последующем мы сможем изменять этот атрибут. Метод get_full_name будет возвращать полное описание автомобиля. Метод read_mileage будет выводить пробег автомобиля.
Создадим экземпляр с классом Car и запустим методы:
car_2 = Car('audi', 'a4', 2019)
print(car_2. get_full_name() )
car_2. read_mileage()
В результате в начале Python вызывает метот __init__() для создания нового экземпляра. Сохраняет название, модель, год выпуска и создает новый атрибут с пробегом равным 0. В итоге мы получим такой результат:
Автомобиль Audi A4 2019
Пробег автомобиля 0 км.
2.1. Прямое изменение значения атрибута
Для изменения значения атрибута можно обратиться к нему напрямую и присвоить ему новое значение. Изменим пробег автомобиля car_2:
car_2 = Car('audi', 'a4', 2019)
print(car_2.get_full_name())
car_2.mileage = 38
car_2. read_mileage()
Мы обратились к нашему экземпляру car_2 и связанным с ним атрибутом пробега(mileage) и присвоили новое значение 38. Затем вызвали метод read_mileage() для проверки. В результате мы получим следующие данные.
Автомобиль Audi A4 2019
Пробег автомобиля 38 км.
2.2. Изменение значения атрибута с использованием метода
В Python удобнее писать методы, которые будут изменять атрибуты за вас. Для этого вы просто передаете новое значение методу, который обновит значения. Добавим в наш класс Car метод update_mileage() который будет изменять показания пробега.
class Car ():
"""Описание автомобиля"""
def __init__ ( self , brand, model, years):
"""Инициализирует атрибуты"""
self .brand = brand
self .model = model
self .years = years
self .mileage = 0
def read_mileage ( self ):
"""Пробег автомобиля"""
print(f"Пробег автомобиля < self .mileage>км.")
def update_mileage ( self , new_mileage):
"""Устанавливает новое значение пробега"""
self .mileage = new_mileage
car_2 = Car('audi', 'a4', 2019)
print(car_2.get_full_name())
car_2. read_mileage()
car_2. update_mileage (17100)
car_2. read_mileage()
Вначале выведем текущие показания пробега ( car_2. read_mileage() ). Затем вызовем метод update_mileage() и передадим ему новое значение пробега ( car_2. update_mileage (17100) ). Этот метод устанавливает пробег 17100. Выведем текущие показания ( car_2. read_mileage() ) и у нас получается:
Автомобиль Audi A4 2019
Пробег автомобиля 0 км.
Пробег автомобиля 17100 км.
2.3. Изменение значения атрибута с приращением
Если вместо того, чтобы присвоить новое значение, требуется изменить с значение с приращением, то в этом случаем мы можем написать еще один метод, который будет просто прибавлять пробег к уже имеющемся показаниям. Для этого добавим метод add_mileage в класс Car :
def add_mileage (self, km):
"""Добавляет пробег"""
self .mileage += km
Новый метод add_mileage() получает пробег в км и добавлет его к self.mileage.
car_2. add_mileage (14687)
car_2. read_mileage ()
Пробег автомобиля 31787 км.
В итоге после вызова метода add_mileage() пробег автомобиля в экземпляре car_2 увеличится на 14687 км и станет равным 31787 км. Данный метод мы можем вызывать каждый раз при изменении пробега и передавать новые значение, на которое будет увеличивать основной пробег.
3. Наследование класса в Python
Создавая новые классы не обязательно их создавать с нуля. Новый класс может наследовать свои атрибуты (переменные) и методы (функции принадлежащие классам) от ранее определенного исходного класса ( суперкласса ). Также исходный класс называют родителем, а новый класс - потомком или подклассом. В класс-потомок можно добавлять собственные атрибуты и методы. Напишем новый класс ElectricCar, который будет создан на базе класса Car:
class Car():
"""Описание автомобиля"""
def __init__(self, brand, model, years):
"""Инициализирует атрибуты brand и model"""
self.brand = brand
self.model = model
self.years = years
self.mileage = 0
def get_full_name(self):
"""Автомобиль"""
name = f"Автомобиль "
return name.title()
def read_mileage(self):
"""Пробег автомобиля"""
print(f"Пробег автомобиля км.")
def update_mileage(self, new_mileage):
"""Устанавливает новое значение пробега"""
self.mileage = new_mileage
def add_mileage(self, km):
"""Добавляет пробег"""
self.mileage += km
class ElectricCar ( Car ):
"""Описывает электромобиль"""
def __init__ ( self , brand, model, years):
"""Инициализирует атрибуты класса родителя"""
super().__init__ (brand, model, years)
# атрибут класса-потомка
self .battery_size = 100
def battery_power ( self ):
"""Выводит мощность аккумулятора авто"""
print(f"Мощность аккумулятора < self .battery_size>кВт⋅ч")
Мы создали класс ElectriCar на базе класса Car . Имя класса-родителя в этом случае ставится в круглые скобки( class ElectricCar ( Car ) ). Метод __init__ в классе потомка (подклассе) инициализирует атрибуты класса-родителя и создает экземпляр класса Car . Функция super() .- специальная функция, которая приказывает Python вызвать метод __init__() родительского класса Car , в результате чего экземпляр ElectricCar получает доступ ко всем атрибутам класса-родителя. Имя super как раз и происходит из-за того, что класс-родителя называют суперклассом, а класс-потомок - подклассом.
Далее мы добавили новый атрибут self .battery_size и присвоили исходное значение 100. Этот атрибут будет присутствовать во всех экземплярах класса ElectriCar . Добавим новый метод battery_power() , который будет выводить информацию о мощности аккумулятора.
Создадим экземпляр класса ElectriCar и сохраним его в переменную tesla_1
tesla_1 = ElectricCar ('tesla', 'model x', 2021)
print(tesla_1. get_full_name ())
tesla_1. battery_power ( )
При вызове двух методов мы получим:
Автомобиль Tesla Model X 2021
Мощность аккумулятора 100 кВт⋅ч
В новый класс ElectriCar мы можем добавлять любое количество атрибутов и методов связанных и не связанных с классом-родителем Car .
3.1. Переопределение методов класса-родителя
Методы, которые используются в родительском классе можно переопределить в классе-потомке (подклассе). Для этого в классе-потомке определяется метод с тем же именем, что и у класса-родителя. Python игнорирует метод родителя и переходит на метод, написанный в классе-потомке (подклассе). Переопределим метод def get_full_name() чтобы сразу выводилась мощность аккумуляторов.
class ElectricCar ( Car ):
"""Описывает электромобиль"""
def __init__ ( self , brand, model, years):
"""Инициализирует атрибуты класса родителя"""
super().__init__ (brand, model, years)
# атрибут класса-потомка
self .battery_size = 100
def battery_power ( self ):
"""Выводит мощность аккумулятора авто"""
print(f"Мощность аккумулятора < self .battery_size>кВт⋅ч")
В результате при запросе полного названия автомобиля Python проигнорирует метод def get_full_name() в классе-родителя Car и сразу перейдет к методу def get_full_name() написанный в классе ElectricCar.
tesla_1 = ElectricCar ('tesla', 'model x', 2021)
print(tesla_1. get_full_name ())
Автомобиль Tesla Model X 2021 100-Квт⋅Ч
Python: Классы
При создании класса используется ключевое слово class и указывается имя. Далее идёт блок выражений для тела класса. В нашем примере блок пустой, поэтому был использован оператор pass.
Для создания экземпляра класса используем имя класса со скобками. Для проверки успешности создания экземпляра выводим информацию на экран. Мы получим не только имя класса в модуле __main__, но и адрес в памяти компьютера (у вас будет другой адрес).
Классы могут иметь методы.
class Cat: def sayMeow(self): print('Meow!') cat = Cat() cat.sayMeow()
Метод __init__
Метод __init__ (двойные подчёркивания в начале и в конце имени) запускается, когда объект класса реализуется. Метод полезен для инициализации чего-либо для данного объекта.
Создадим метод __init__(), который будет принимать параметр name. Далее мы создаём новое поле с именем self.name.
Для создания нового экземпляра cat класса Cat мы указываем имя класса, после которого указываем аргументы в скобках. Метод __init__() мы не вызываем явным образом.
class Cat: def __init__(self, name): self.name = name def sayMeow(self): print('Мяу! Mеня зовут', self.name) cat = Cat('Барсик') cat.sayMeow()
Наряду с методом __init__, существует и другой специальный метод __del__, который вызывается тогда, когда объект собирается умереть, т.е. когда он больше не используется, и занимаемая им память возвращается операционной системе для другого использования. Метод __del__ запускается лишь тогда, когда объект перестаёт использоваться, а поэтому заранее неизвестно, когда именно этот момент наступит.
Переменные класса и объекта
Существует два типа полей: переменные класса и переменные объекта.
Переменные класса – доступ к ним могут получать все экземпляры этого класса. Переменная класса существует только одна, поэтому когда любой из объектов изменяет переменную класса, это изменение отразится и во всех остальных экземплярах того же класса.
Переменные объекта принадлежат каждому отдельному экземпляру класса. В этом случае у каждого объекта есть своя собственная копия поля, никоим образом не связанная с другими такими же полями в других экземплярах.
Наследование
Можно создавать базовые классы и наследоваться от них.