Створення класів та об'єктів

3.1 Створення класу

Створення класів у Python — важлива частина об'єктно-орієнтованого програмування (ООП). Класи дозволяють створювати нові типи даних, які можуть мати свої власні атрибути та методи. Давай розглянемо основні поняття і приклади створення класів у Python.

Основні поняття

• Клас: шаблон для створення об'єктів. Клас визначає атрибути та методи, які будуть у об'єктів цього класу.
• Об'єкт: екземпляр класу. Об'єкт володіє всіма атрибутами та методами, визначеними в класі.
• Атрибут: змінна, пов'язана з класом або об'єктом.
• Метод: функція, пов'язана з класом або об'єктом.

Атрибути — це, по суті, внутрішні змінні об'єкта або класу. Методи — це функції, визначені всередині класу. Ці терміни прийшли з ООП і використовуються нарівні з функціями та змінними.

Для оголошення (створення) нового класу використовується ключове слово class. Загальний синтаксис цієї операції виглядає так:

class Ім'яКласу:
    змінна1 = значення1
    зміннаN = значенняN
          
    def функція1(self):
        код функції
            
    def функціяM(self):
        код функції

Фактично, можна сказати, що клас — це невелика програма (змінні + функції), поміщена в окрему названу область — Ім'яКласу.

Після того як ти створив клас, ти можеш створювати об'єкти (екземпляри) цього класу. Цей код виглядає ще простіше:

зміннаХ = Ім'яКласу()

Важливо! Імена змінних та методів у Python прийнято писати з маленької літери. Імена класів — з великої. Також при написанні імен класів не використовуються символи підкреслення. Якщо ім'я класу повинно складатися з декількох слів, то кожне з них пишеться з великої літери.

Якщо ти хочеш звернутися до змінної класу/об'єкта, то зазвичай цей код виглядає так:

зміннаХ.змінна1 = 10
зміннаХ.функціяM()       

Але тут не без нюансів, про які далі…

3.2 Робота з об'єктом

І клас, і екземпляр класу (об'єкт класу) є об'єктами, тому і у першого, і у другого можуть бути свої змінні та методи.

Існують два типи змінних:

• Атрибут/Змінна/Поле класу (class property)
• Атрибут/Змінна/Поле об'єкта (object property)

І цілих три типи методів:

• Метод/Функція класу (class method)
• Метод/Функція об'єкта (instance method)
• Статичний метод (static method)

Методи відрізняються способом свого оголошення і тим, як вони викликаються.

Методи об'єкта

При оголошенні методу об'єкта в нього потрібно передати перший обов'язковий параметр — self. При виклику методу в цей параметр передається посилання на об'єкт (instance).

class MyClass:

    def instance_method(self):
        print(type(self))  # <class 'MyClass'>
                   

my_object = MyClass()
my_object.instance_method()
        

У прикладі вище, коли почала виконуватися функція instance_method(), в параметр self була передана посилання на об'єкт my_object.

Методи класу

При оголошенні методу класу в нього теж потрібно передати перший обов'язковий параметр — cls. При виклику методу в цей параметр передається посилання на клас (class object). Також метод класу потрібно позначити декоратором classmethod, як у прикладі нижче:

class MyClass:
    def instance_method(self):
        print(type(self))  # <class 'MyClass'>
        
    @classmethod
    def class_method(cls):
        print(type(cls))  # <class 'type'>
                   

my_object = MyClass()
my_object.instance_method()
MyClass.class_method()
        

У прикладі вище, коли почала виконуватися функція class_method(), в параметр cls була передана посилання на клас MyClass.

Статичний метод

При оголошенні статичного методу в нього нічого не потрібно передавати, але він і не зможе звертатися до внутрішніх даних класу. Також метод потрібно позначити декоратором staticmethod, як у прикладі нижче:

class MyClass:
    def instance_method(self):
        print(type(self))  # <class 'MyClass'>
        
    @classmethod
    def class_method(cls):
        print(type(cls))  # <class 'type'>
        
    @staticmethod
    def static_method():
        return "Цей метод не залежить від екземпляра або класу"
                   
my_object = MyClass()
my_object.instance_method()
MyClass.class_method()
MyClass.static_method() 
        

Статичний метод викликається дуже схоже на метод класу, але ні посилання на об'єкт, ні посилання на клас в нього не передаються.

3.3 Змінні класу

Змінні класу

Для того щоб оголосити змінну (атрибут) класу, її потрібно просто оголосити в будь-якому місці всередині класу. Зазвичай це роблять на самому початку, до оголошення методів класу. Приклад:

class MyClass:
    attribute = "Я атрибут класу"
        
    @classmethod
    def class_method(cls):
        print(cls.attribute)  # Я атрибут класу
                  
my_object = MyClass()
MyClass.class_method()

Якщо ви хочете прочитати чи записати значення у змінну класу, то використовуйте об'єкт cls.

В принципі, до змінної класу можна звернутися і через ім'я класу:

class MyClass:
    attribute = "Я атрибут класу"
        
    @classmethod
    def class_method(cls):
        print(MyClass.attribute)  # Я атрибут класу
                  
my_object = MyClass()

print(MyClass.attribute)  # Я атрибут класу

Змінні/поля об'єкта

Змінні об'єкта (instance) — це поля об'єкта self. Ти просто працюєш з ними через self.name. Саме для цього об'єкт self і передається в кожен метод об'єкта.

Приклад:

class MyClass:
    attribute = "Я атрибут класу"
        
    def set_name(self, name):
        self.name = name
        
    def print_name(self):
        print(self.name)    
                 
my_object = MyClass()
my_object.set_name("Поле об'єкта за ім'ям name") 
my_object.print_name()  # "Поле об'єкта за ім'ям name"
        

Кожен раз, коли ти викликаєш метод об'єкта, як перший параметр (self) передається посилання на об'єкт, у якого ти викликаєш метод. Різні методи об'єкта можуть звертатися до загальних даних через використання об'єкта self.