python基礎 python類的成員和裝飾器

Python和c++一樣，可以定義類，可以繼承，類中又包含了類變數、例項變數（私有變數和公有變數）、方法（包括靜態方法staticmethod、類方法classmethod和例項方法instancemethod）。這裡只著重介紹類的成員。

透過語言描述會比較費事，下面透過例子來說明

# coding: utf-8
class MyClass:
    '''I simple example class'''
    val1 = 'Value 1'            #類變數
    val4 = 1
    def __init__(self):
        self.val2 = 'Value 2'   #公有例項變數
        self.__val3 = 'Value 3' #私有例項變數
 
    def __func():
        print 'val1 : ', MyClass.val1
        print 'static method cannot access val2'
        print 'static method cannot access __val3'
        print 'val4 : ', MyClass.val4
        MyClass.val4 = ((MyClass.val4 + 1))
 
    smd = staticmethod(__func)
 
    def __func2(cls):
        print 'val1 : ', cls.val1
        print 'class method cannot access val2'
        print 'class method cannot access __val3'
        print 'val4 : ', cls.val4
        cls.val4 = ((cls.val4 + 1))
 
    cmd = classmethod(__func2)
 
    def func3(self):
        print 'val1 : ', self.val1
        print 'val2 : ', self.val2
        print 'instance method cannot access __val3'
        print 'val4 : ', self.val4
        self.val4 = ((self.val4 + 1))

這個類中已經基本包含了上面提到的類中的各種成員，然後透過呼叫看下這些成員有什麼不同

print '--------------------MyClass.smd()-------------------'
MyClass.smd()        #類呼叫靜態方法
print '--------------------MyClass.cmd()-------------------'
MyClass.cmd()        #類呼叫類方法
#MyClass.func3()        #類無法直接呼叫例項方法
 
x = MyClass()
print '--------------------x.smd()-------------------'
x.smd()            #例項呼叫靜態方法
print '--------------------x.cmd()-------------------'
x.cmd()            #例項呼叫類方法
print '--------------------x.func3()-------------------'
x.func3()        #例項呼叫例項方法
#結果
--------------------MyClass.smd()-------------------
val1 :  Value 1
static method cannot access val2
static method cannot access __val3
val4 :  1
--------------------MyClass.cmd()-------------------
val1 :  Value 1
class method cannot access val2
class method cannot access __val3
val4 :  2
--------------------x.smd()-------------------
val1 :  Value 1
static method cannot access val2
static method cannot access __val3
val4 :  3
--------------------x.cmd()-------------------
val1 :  Value 1
class method cannot access val2
class method cannot access __val3
val4 :  4
--------------------x.func3()-------------------
val1 :  Value 1
val2 :  Value 2
instance method cannot access __val3
val4 :  5

結合上面的輸出結果來解釋下不同變數和方法的功能。

靜態方法，可以認為是一種全域性方法，因為它不需要類例項化就能訪問，和模組內的方法沒什麼區別，可以透過類和例項進行呼叫，它不能訪問例項變數。當然，但能夠透過類名訪問類變數，如MyClass.val1。

類方法，類似是個全域性方法，它也能如靜態方法那樣被類呼叫，也能被例項呼叫，不同的是它透過例項來訪問類變數，有類變數cls傳入，並且有子類繼承時，呼叫該類方法時，傳入的類變數cls是子類，而非父類，如x.val1。

例項方法，例項方法只能透過例項訪問，它能夠訪問例項變數（公有）和類變數。

私有方法，無法被類和例項呼叫。

類變數，能夠被類、類方法、例項和例項方法等訪問。且在類和例項中進行傳遞（不停累加），如val4。

例項變數（公有），能被例項和例項方法訪問，但不能被類和類方法訪問。

例項變數（私有），不能被任何例項訪問，但我們可以透過裝飾器對其增加get/set方法來進行操作，具體在下面介紹。

私有屬性，透過在變數和方法前增加__（兩個下劃線）來定義。

裝飾器

簡單的說，裝飾器就是對函式的一種裝飾，可以在不修改被裝飾函式定義和呼叫的情況下，增加對被呼叫函式的操作或指定其屬性。

語法糖

透過裝飾器簡化方法裝飾的程式碼

# coding: utf-8 
def deco(func):
    def _deco():
        print("before myfunc() called.")
        func()
        print("  after myfunc() called.")
    return _deco
  
@deco
def myfunc():
    print(" myfunc() called.")
    return 'ok'
  
myfunc()
myfunc()
#輸出
before myfunc() called.
 myfunc() called.
  after myfunc() called.
before myfunc() called.
 myfunc() called.
  after myfunc() called.

多層裝飾器

@A
@B
@C
def func():
...

可以看成是A(B(C(func)))，依次執行A、B、C和func。

內建裝飾器（將上面的MyClass類重新用裝飾器定義一次，並增加對私有變數的操作方法）

# coding: utf-8
class MyClass:
    '''I simple example class'''
    val1 = 'Value 1'
    val4 = 1
    def __init__(self):
        self.val2 = 'Value 2'
        self.__val3 = 'Value 3'
 
    def func3(self):        #定義例項方法
        print 'val1 : ', self.val1
        print 'val2 : ', self.val2
        print 'instance method cannot access __val3'
        print 'val4 : ', self.val4
        self.val4 = ((self.val4 + 1))
 
    @classmethod            #定義類方法
    def func2(cls):
        print 'val1 : ', cls.val1
        print 'class method cannot access val2'
        print 'class method cannot access __val3'
        print 'val4 : ', cls.val4
        cls.val4 = ((cls.val4 + 1))
 
    @staticmethod            #定義靜態方法
    def func():
        print 'val1 : ', MyClass.val1
        print 'static cannot access val2'
        print 'static method cannot access __val3'
        print 'val4 : ', MyClass.val4
        MyClass.val4 = ((MyClass.val4 + 1))
 
    @property            #私有例項變數get屬性
    def val3(self):
        return self.__val3
 
    @val3.setter            #私有例項變數set屬性
    def val3(self, value):
        self.__val3 = value
 
    @val3.deleter            #私有例項變數del屬性
    def val3(self):
        del self.__val3

@classmethod和@staticmethod分別代替了之前的類方法和靜態方法的宣告方式，除了簡潔外沒有其它特殊的意義。

在2中定義的類中，有一個私有例項變數，它不能被類和例項所訪問，我們透過增加@property和@setter來使例項能夠對私有變數進行訪問和賦值，並可以透過@deleter來將該變數刪除。注意，類也能透過@property進行私有變數的訪問，但無法透過@setter來給私有變數賦值，且@deleter不支援類訪問。

呼叫如下：

print '-------------------MyClass.func()------------------'
MyClass.func()
 
 
x = MyClass()
print '-------------------x.func()------------------'
x.func()
print '-------------------x.func2()------------------'
x.func2()
print '-------------------x.func3()------------------'
x.func3()
 
print ''
print 'MyClass().val3 : ',MyClass().val3        #類呼叫property
MyClass().val3 = 'New Value'            #類呼叫setter
print 'after "MyClass().val3 = New Value" val3 :', MyClass().val3
 
print''
print 'val3 : ',x.val3                #例項呼叫property
x.val3 = 'New Value'                #例項呼叫setter
print 'after "x.val3 = New Value" val3 :', x.val3
del x.val3                    #例項呼叫deleter
print 'after "del x.val3"  val3 : ', x.val3
#結果
-------------------MyClass.func()------------------
val1 :  Value 1
static cannot access val2
static method cannot access __val3
val4 :  1
-------------------x.func()------------------
val1 :  Value 1
static cannot access val2
static method cannot access __val3
val4 :  2
-------------------x.func2()------------------
val1 :  Value 1
class method cannot access val2
class method cannot access __val3
val4 :  3
-------------------x.func3()------------------
val1 :  Value 1
val2 :  Value 2
instance method cannot access __val3
val4 :  4
 
MyClass().val3 :  Value 3                #類呼叫property
after "MyClass().val3 = New Value" val3 : Value 3    #類呼叫setter沒有生效
 
val3 :  Value 3                    #例項呼叫property
after "x.val3 = New Value" val3 : New Value    #例項呼叫setter
after "del x.val3"  val3 :  Value 3        #例項呼叫deleter