Классы

Классы - это ядро Python. Они дают широкие возможности, но их легко неправильно использовать. В этой главе я расскажу про некоторые трюки в работе с классами и сделаю несколько предостережений. Давайте начнем!

Переменные экземпляра и класса

Большинство начинающих, а иногда и опытных Python разработчиков не понимают до конца различия между переменными экземпляра и переменными класса. Это приводит к некорректному использованию этих различных типов переменных. Давайте разберемся.

Основное различие:

• Переменные экземпляров предназначены для данных уникальных для каждого

  объекта

• Переменные класса - для общих для всех экземпляров класса данных

Посмотрим на пример:

class Cal(object):
    # pi - переменная класса
    pi = 3.142

    def __init__(self, radius):
        # self.radius - переменная экземпляра
        self.radius = radius

    def area(self):
        return self.pi * (self.radius ** 2)

a = Cal(32)
a.area()
# Вывод: 3217.408
a.pi
# Вывод: 3.142
a.pi = 43
a.pi
# Вывод: 43

b = Cal(44)
b.area()
# Вывод: 6082.912
b.pi
# Вывод: 3.142
b.pi = 50
b.pi
# Вывод: 50

С использованием изменяемых переменных класса редко бывают проблемы. Поэтому разработчики обычно не стараются изучить тему подробнее - все и так работает! Если вы тоже уверены в надежности использования таких переменных, то следующий пример для вас:

class SuperClass(object):
    superpowers = []

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def add_superpower(self, power):
        self.superpowers.append(power)

foo = SuperClass('foo')
bar = SuperClass('bar')
foo.name
# Вывод: 'foo'

bar.name
# Вывод: 'bar'

foo.add_superpower('fly')
bar.superpowers
# Вывод: ['fly']

foo.superpowers
# Вывод: ['fly']

Красота неправильного использования изменяемых переменных класса. Для предотвращения подобных ошибок - не храните изменяемые структуры данных в переменных класса или понимайте зачем вам это нужно.

Классы нового стиля

Классы нового стиля были представлены в Python 2.1, но не так много разработчиков знает о них даже сейчас! Отчасти это связано с сохранением поддержки классов старого стиля для обратной совместимости. Давайте рассмотрим разницу между двумя стилями:

• Классы старого стиля ничему не наследуют

• Классы нового стиля наследуют object

Базовый пример:

class OldClass():
    def __init__(self):
        print('Я старый класс')

class NewClass(object):
    def __init__(self):
        print('Я новый модный класс')

old = OldClass()
# Вывод: Я старый класс

new = NewClass()
# Вывод: Я новый модный класс

Наследование от object дает новым классам доступ к определенной магии. Например, вы можете использовать оптимизацию __slots__, вызов super() и дескрипторы. Резюме? Всегда используйте классы нового стиля.

Примечание: в Python 3 все классы нового стиля. Не важно наследует ли ваш класс object или нет. Тем не менее, хорошей идеей будет явно прописывать наследование.

Магические методы

Классы в Python известны за свои магические методы, их отличительная черта - двойное нижнее подчеркивание с двух сторон от имени. Давайте рассмотрим несколько из них.

__init__

Это конструктор класса. Конструктор вызывается каждый раз при создании экземпляра класса. Например:

class GetTest(object):
    def __init__(self):
        print('Приветствую!')

    def another_method(self):
        print('Я другой метод, который не вызывается автоматически')

a = GetTest()
# Вывод: Приветствую!

a.another_method()
# Вывод: Я другой метод, который не вызывается автоматически

Как вы видите __init__ вызывается при создании экземпляра класса. Вы также можете передавать аргументы конструктору для инициализации экземпляра:

class GetTest(object):
    def __init__(self, name):
        print('Приветствую! {0}'.format(name))

    def another_method(self):
        print('Я другой метод, который не вызывается автоматически')

a = GetTest('Yasoob')
# Output: Приветствую! Yasoob

# Попробуем создать экземпляр без аргумента "name"
b = GetTest()
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: __init__() takes exactly 2 arguments (1 given)

Надеюсь в общих чертах логика работы __init__ понятна.

__getitem__

Реализация метода __getitem__ в классе позволяет использовать на его экземплярах [] оператор. Пример:

class GetTest(object):
    def __init__(self):
        self.info = {
            'name':'Yasoob',
            'country':'Pakistan',
            'number':12345812
        }

    def __getitem__(self,i):
        return self.info[i]

foo = GetTest()

foo['name']
# Вывод: 'Yasoob'

foo['number']
# Вывод: 12345812

Без реализации __getitem__ вы бы получили следующую ошибку:

>>> foo['name']

Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'GetTest' object has no attribute '__getitem__'