Python для чайников классы

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.

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:

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

Источник