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 = OldClass()
foo['title']
# Вывод: 'Yasoob'
foo['number']
# Вывод: 36845124

Без реализации __getitem__ вы бы получили следующую ошибку:

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