Классы позволяют моделировать практически все что угодно. Начнем с написания простого класса Dog, представляющего собаку — не какую-то конкретную, а собаку вообще. Что мы знаем о собаках? У них есть кличка и возраст. Также известно, что большинство собак умеют садиться и перекатываться по команде. Эти два вида информации (кличка и возраст) и два вида поведения (сидеть и перекатываться) будут включены в класс Dog, потому что они являются общими для большинства собак. Класс сообщает Python, как создать объект, представляющий собаку. После того как класс будет написан, мы используем его для создания экземпляров, каждый из которых представляет одну конкретную собаку.

Создание класса Dog

В каждом экземпляре, созданном на основе класса Dog, будет храниться кличка и возраст; кроме того, в нем будут присутствовать методы sit() и roll_over():

dog.py

(1) class Dog():

(2) . ."""Простая модель собаки."""

(3) . .def __init__(self, name, age):

. . . ."""Инициализирует атрибуты name и age."""

(4) . . . .self.name = name

. . . .self.age = age

. . . .

(5) . .def sit(self):

. . . ."""Собака садится по команде."""

. . . .print(self.name.title() + " is now sitting.")

. .def roll_over(self):

. . . ."""Собака перекатывается по команде."""

. . . .print(self.name.title() + " rolled over!")

В этом коде есть много мест, заслуживающих вашего внимания, но не беспокойтесь. Эта структура неоднократно встретится вам в этой главе, и вы еще успеете к ней привыкнуть. В точке (1) определяется класс с именем Dog. По общепринятым соглашениям имена, начинающиеся с символа верхнего регистра, в Python обозначают классы. Круглые скобки в определении класса пусты, потому что класс создается с нуля. В точке (2) приведена строка документации с кратким описанием класса.

Метод __init__()

Функция, являющаяся частью класса, называется методом. Все, что вы узнали ранее о функциях, также относится и к методам; единственное практическое различие — способ вызова методов. Метод __init__() в точке (3) — специальный метод, который автоматически выполняется при создании каждого нового экземпляра на базе класса Dog. Имя метода начинается и заканчивается двумя символами подчеркивания; эта схема предотвращает конфликты имен стандартных методов Python и методов ваших классов.

Метод __init__() определяется с тремя параметрами: self, name и age. Параметр self обязателен в определении метода; он должен предшествовать всем остальным параметрам. Он должен быть включен в определение для того, чтобы при ­будущем вызове метода __init__() (для создания экземпляра Dog) автоматически передавался аргумент self. При каждом вызове метода, связанного с классом, автоматически передается self — ссылка на экземпляр; она предоставляет конкретному экземпляру доступ к атрибутам и методам класса. Когда вы создаете экземпляр Dog, Python вызывает метод __init__() из класса Dog. Мы передаем Dog() кличку и возраст в аргументах; значение self передается автоматически, так что его передавать не нужно. Каждый раз, когда вы захотите создать экземпляр на основе класса Dog, необходимо предоставить значения только двух последних аргументов name и age.

Каждая из двух переменных, определяемых в точке (4), имеет префикс self. Любая переменная с префиксом self доступна для каждого метода в классе, и вы также сможете обращаться к этим переменным в каждом экземпляре, созданном на основе класса. Конструкция self.name = name берет значение, хранящееся в параметре name, и сохраняет его в переменной name, которая затем связывается с создаваемым экземпляром. Процесс также повторяется с self.age = age. Переменные, к которым вы обращаетесь через экземпляры, тоже называются атрибутами.

В классе Dog также определяются два метода: sit() и roll_over() (5). Так как этим методам не нужна дополнительная информация (кличка или возраст), они определяются с единственным параметром self. Экземпляры, которые будут созданы позднее, смогут вызывать эти методы. Пока методы sit() и roll_over() ограничиваются простым выводом сообщения о том, что собака садится или перекатывается. Тем не менее концепцию легко расширить для практического применения: если бы этот класс был частью компьютерной игры, то эти методы вполне могли бы содержать код для создания анимации садящейся или перекатывающейся собаки. А если бы класс был написан для управления роботом, то методы могли бы управлять механизмами, заставляющими робота-собаку выполнить соответствующую команду.

Создание классов в Python 2.7

При создании классов в Python 2.7 необходимо внести одно незначительное изменение — заключить в круглые скобки ключевое слово object:

class ClassName(object):

. ....

В этом случае поведение классов Python 2.7 будет приближено к поведению классов Python 3, что упрощает вашу работу в целом.

Скажем, в Python 2.7 класс Dog будет определяться следующим образом:

class Dog(object):

. ....

Создание экземпляра класса