Python 实例属性和类属性

定义和访问实例属性

实例属性通过 self 在 __init__ 方法或其他实例方法中定义，每个实例的属性值互不影响。

以下是一个实例属性的示例：

class Student:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name  # 实例属性
        self.age = age    # 实例属性

    def introduce(self):
        print(f"我是 {self.name}，{self.age} 岁")

student1 = Student("Alice", 20)
student2 = Student("Bob", 22)
print(student1.name, student1.age)  # 输出: Alice 20
print(student2.name, student2.age)  # 输出: Bob 22
student1.introduce()                # 输出: 我是 Alice，20 岁

在这个例子中：

• name 和 age 是实例属性，每个 Student 实例（如 student1 和 student2）有自己的值。
• 实例属性通过 self 访问，互不干扰。

定义和访问类属性

类属性在类定义中直接声明，所有实例共享同一份数据。修改类属性会影响所有实例，除非实例创建了自己的同名属性。

以下是类属性的示例：

class Student:
    school = "阳光中学"    # 类属性

    def __init__(self, name):
        self.name = name  # 实例属性

    def show_school(self):
        print(f"{self.name} 的学校是 {Student.school}")

student1 = Student("Alice")
student2 = Student("Bob")
print(Student.school)      # 输出: 阳光中学
print(student1.school)     # 输出: 阳光中学
print(student2.school)     # 输出: 阳光中学
student1.show_school()     # 输出: Alice 的学校是 阳光中学

在这个例子中：

• school 是类属性，存储在 Student 类中，所有实例共享。
• 类属性可以通过类名（Student.school）或实例（student1.school）访问。

修改类属性与实例属性的区别

• 修改类属性：通过类名修改会影响所有实例。
• 修改实例属性：只影响特定实例。
• 如果通过实例修改类属性，会为该实例创建一个同名的实例属性，屏蔽类属性。

以下是修改属性的示例：

class Student:
    school = "阳光中学"    # 类属性

    def __init__(self, name):
        self.name = name  # 实例属性

student1 = Student("Alice")
student2 = Student("Bob")
Student.school = "希望中学"     # 修改类属性
print(student1.school)        # 输出: 希望中学
print(student2.school)        # 输出: 希望中学

student1.school = "星光中学"    # 为 student1 创建实例属性
print(student1.school)        # 输出: 星光中学
print(student2.school)        # 输出: 希望中学
print(Student.school)         # 输出: 希望中学

在这个例子中：

• 通过 Student.school 修改类属性，影响所有实例。
• student1.school = "星光中学" 为 student1 创建一个实例属性 school，不影响类属性或其他实例。

类属性与继承

类属性在继承中会被子类继承，子类可以直接访问或修改父类的类属性。

以下是继承中类属性的示例：

class Person:
    species = "人类"        # 类属性

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

class Student(Person):
    def show_info(self):
        print(f"{self.name} 属于 {Student.species}")

student = Student("Alice")
print(student.species)     # 输出: 人类
student.show_info()        # 输出: Alice 属于 人类
Student.species = "学生"    # 修改子类的类属性
print(student.species)     # 输出: 学生
print(Person.species)      # 输出: 人类

在这个例子中：

• Student 继承了 Person 的类属性 species。
• 修改 Student.species 不会影响 Person.species。

使用场景与注意事项

• 实例属性：适合存储与特定实例相关的数据，如姓名、年龄。
• 类属性：适合存储所有实例共享的常量或状态，如配置信息、计数器。
• 注意事项：
  • 避免通过实例修改类属性，以免意外创建同名实例属性。
  • 类属性适合定义全局默认值，但需注意其共享性。
  • 在继承中，子类修改类属性不会影响父类。

总结

实例属性和类属性是Python OOP中管理数据的两种方式：

• 实例属性：每个实例独立，定义在 __init__ 中，使用 self。
• 类属性：所有实例共享，定义在类顶层，通过类名或实例访问。
• 理解两者的作用域和修改规则有助于编写清晰、可维护的代码。