Python 類的構(gòu)造方法、析構(gòu)方法、實(shí)例方法

上一個(gè)小節(jié)我們學(xué)習(xí)了 Python 的類屬性和實(shí)例屬性的知識(shí)點(diǎn)，這個(gè)小節(jié)我們還是會(huì)學(xué)習(xí)關(guān)于類的知識(shí)。這節(jié)課我們會(huì)學(xué)習(xí)類的構(gòu)造方法、析構(gòu)方法和實(shí)例方法。

1. 實(shí)例方法

1.1 定義

實(shí)例方法是用于訪問(wèn)對(duì)象實(shí)例屬性的方法，語(yǔ)法如下：

class 類:
    def 實(shí)例方法(self):
        self.屬性

實(shí)例方法定義在類中，它的第一個(gè)參數(shù) self 指向調(diào)用該方法的對(duì)象，在實(shí)例方法中通過(guò) “self.屬性” 訪問(wèn)對(duì)象的實(shí)例屬性。

1.2 例子

每個(gè)人具有 name 和 age 的屬性，創(chuàng)建一個(gè)類 Person，在類 Person 中定義實(shí)例方法 introduce 訪問(wèn)對(duì)象的屬性，代碼示例如下：

class Person:
    def introduce(self):
        print('name = %s, age = %d' % (self.name, self.age))

tom = Person()    
tom.name = 'tom'
tom.age = 10
tom.introduce()

jerry = Person()
jerry.name = 'jerry'
jerry.age = 20
jerry.introduce()

• 在第 1 行，定義了類 Person
  • 在第 2 行，定義了類 Person 的方法 introduce，introduce 的 self 參數(shù)指向調(diào)用 introduce 方法的對(duì)象
  • 在第 3 行，introduce 方法通過(guò) self.name 和 self.age 訪問(wèn)對(duì)象的屬性
• 在第 5 行，使用類 Person 創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象 tom
  • 在第 6 行，設(shè)置對(duì)象 tom 的屬性 name，該屬性為實(shí)例屬性
  • 在第 7 行，設(shè)置對(duì)象 tom 的屬性 age，該屬性為實(shí)例屬性
  • 在第 8 行，調(diào)用對(duì)象 tom 的方法 introduce，對(duì)象 tom 被傳遞給方法 introduce，作為 self 參數(shù)，在執(zhí)行 introduce 時(shí)，self 參數(shù)指向?qū)ο?tom
• 在第 10 行，使用類 Person 創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象 jerry
  • 在第 11 行，設(shè)置對(duì)象 jerry 的屬性 name，該屬性為實(shí)例屬性
  • 在第 12 行，設(shè)置對(duì)象 jerry 的屬性 age，該屬性為實(shí)例屬性
  • 在第 13 行，調(diào)用對(duì)象 jerry 的方法 introduce，對(duì)象 jerry 被傳遞給方法 introduce，作為 self 參數(shù)，在執(zhí)行 introduce 時(shí)，self 參數(shù)指向?qū)ο?jerry

程序運(yùn)行輸出如下：

name = tom, age = 10
name = jerry, age = 20

2. 構(gòu)造方法

2.1 為什么需要構(gòu)造方法

在前面的演示實(shí)例方法的程序中，創(chuàng)建了兩個(gè)對(duì)象 tom 和 age，創(chuàng)建對(duì)象后需要設(shè)置屬性的初始值，具體的過(guò)程如下所示：

• 在第 5 行，使用類 Person 創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象 tom
  • 在第 6 行，通過(guò) tom.name = ‘TOM’ 設(shè)置對(duì)象 tom 的屬性 name
  • 在第 7 行，通過(guò) tom.age = 10 設(shè)置對(duì)象 tom 的屬性 age
• 在第 10 行，使用類 Person 創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象 jerry
  • 在第 11 行，通過(guò) jerry.name = ‘TOM’ 設(shè)置對(duì)象 jerry 的屬性 name
  • 在第 12 行，通過(guò) jerry.age = 10 設(shè)置對(duì)象 jerry 的屬性 age

在初始化對(duì)象屬性時(shí)，存在一個(gè)明顯的問(wèn)題：初始化 tom 的代碼塊和初始化 jerry 的代碼塊是類似和重復(fù)的。Python 提供了一個(gè)特殊的方法：構(gòu)造方法，該方法用于初始化對(duì)象屬性，用于解決這個(gè)問(wèn)題。

2.2 定義

構(gòu)造方法是用于初始化對(duì)象屬性的方法，語(yǔ)法如下：

class 類:
    def __init__(self, 參數(shù)):
        self.屬性 = 參數(shù)

對(duì)象 = 類(參數(shù))

• 在第 2 行，在類中定義了一個(gè)方法 __init__，該方法被稱為構(gòu)造方法
  • 方法名的前綴和后綴是兩個(gè)下劃線 _
  • 方法的第一個(gè)參數(shù) self 指向新創(chuàng)建的對(duì)象
  • 方法的其余參數(shù)用于設(shè)定對(duì)象的屬性
• 在第 3 行，在構(gòu)造方法中，設(shè)定初始化對(duì)象的屬性
• 在第 5 行，使用 “對(duì)象 = 類(參數(shù))” 的形式創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象，新創(chuàng)建的對(duì)象作為 self 參數(shù)傳遞給類的構(gòu)造方法 __init__

2.3 例子

每個(gè)人具有 name 和 age 的屬性，創(chuàng)建一個(gè)類 Person，在類 Person 中定義構(gòu)造方法 __init__，創(chuàng)建對(duì)象時(shí)設(shè)定對(duì)象的屬性，代碼示例如下：

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def introduce(self):
        print('name = %s, age = %d' % (self.name, self.age))

tom = Person('tom', 10)
tom.introduce()

jerry = Person('jerry', 20)
jerry.introduce()

• 在第 1 行，定義了類 Person
  • 在第 2 行，定義了類 Person 的構(gòu)造方法 __init__
    • __init__ 的 self 參數(shù)指向新創(chuàng)建的對(duì)象
    • 在第 3 行和第 4 行，初始化對(duì)象的 name 和 age
  • 在第 6 行，定義了類 Person 的實(shí)例方法 introduce
    • introduce 的 self 參數(shù)指向調(diào)用 introduce 方法的對(duì)象
    • 在第 7 行，輸出對(duì)象的 name 和 age
• 在第 9 行，使用類 Person 創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象 tom
  • 新創(chuàng)建對(duì)象 tom 時(shí)，tom 的屬性 name 和 age 為空
  • 將對(duì)象 tom 作為參數(shù)傳遞給類 Person 的構(gòu)造方法 __init__
  • 在構(gòu)造方法 __init__** 設(shè)置屬性 name 和 age
• 在第 12 行，使用類 Person 創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象 jerry
  • 新創(chuàng)建對(duì)象 jerry 時(shí)，jerry 的屬性 name 和 age 為空
  • 將對(duì)象 jerry 作為參數(shù)傳遞給類 Person 的構(gòu)造方法 __init__
  • 在構(gòu)造方法 __init__** 設(shè)置屬性 name 和 age

程序運(yùn)行輸出如下：

name = tom, age = 10
name = jerry, age = 20

3. 析構(gòu)方法

3.1 del 語(yǔ)句

Python 提供了 del 語(yǔ)句用于刪除不再使用的變量，del 語(yǔ)句的語(yǔ)法如下：

del 表達(dá)式

使用 del 語(yǔ)句刪除變量，變量刪除后將無(wú)法再訪問(wèn)，代碼如下：

>>> var = 'hello'
>>> print(var)
hello
>>> del var
>>> print(var)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'var' is not defined

• 在第 1 行，創(chuàng)建變量 var
  • 在第 2 行，打印變量 var 的值
  • 在第 3 行，正確的輸出了
• 在第 4 行，使用 del 語(yǔ)句刪除變量
  • 在第 5 行，打印變量 var 的值
  • 在第 6 行，因?yàn)樽兞?var 已經(jīng)被刪除了，所以無(wú)法訪問(wèn)變量 var，顯示錯(cuò)誤：name ‘var’ is not defined

3.2 定義

Python 提供了一種機(jī)制使得對(duì)象被刪除前能夠得到通知。對(duì)象被刪除時(shí)，如果該對(duì)象擁有名為 __del__ 的方法，該方法在刪除前被調(diào)用，該方法又被稱為析構(gòu)方法，語(yǔ)法如下：

class 類:
    def __del__(self):
        self.屬性

• 在第 2 行，在類中定義了一個(gè)方法 __del__，該方法被稱為析構(gòu)方法
  • 方法名的前綴和后綴是兩個(gè)下劃線 _
  • 方法的參數(shù) self 指向?qū)⒈粍h除的對(duì)象

3.3 例子

創(chuàng)建一個(gè)類 Person，并定義析構(gòu)方法 __del__，然后使用類 Person 創(chuàng)建兩個(gè)對(duì)象，最后再使用 del 語(yǔ)句刪除他們，驗(yàn)證析構(gòu)方法，代碼示例如下：

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def __del__(self):
        print('del %s' % self.name)

    def introduce(self):
        print('name = %s, age = %d' % (self.name, self.age))

tom = Person('tom', 10)
tom.introduce()

jerry = Person('jerry', 20)
jerry.introduce()

del tom
del jerry

• 在第 1 行，定義了類 Person
  • 在第 2 行，定義了構(gòu)造方法 __init__
  • 在第 6 行，定義了析構(gòu)方法 __del__
  • 在第 9 行，定義了實(shí)例方法 introduce
• 在第 12 行，使用類 Person 創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象 tom
• 在第 13 行，使用類 Person 創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象 jerry
• 在第 18 行，使用 del 語(yǔ)句刪除對(duì)象 tom，調(diào)用析構(gòu)方法 tom.__del__()
• 在第 19 行，使用 del 語(yǔ)句刪除對(duì)象 jerry，調(diào)用析構(gòu)方法 jerry.__del__()

程序運(yùn)行輸出如下：

name = tom, age = 10
name = jerry, age = 20
del tom
del jerry

• 在第 1 行，執(zhí)行實(shí)例方法 tom.introduce() 輸出該行
• 在第 2 行，執(zhí)行實(shí)例方法 jerry.introduce() 輸出該行
• 在第 3 行，執(zhí)行 tom.__del__() 輸出該行
• 在第 4 行，執(zhí)行 jerry.__del__() 輸出該行