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[DA series - Learn Python with Steem #07] 類別

9 comments

deanliu
76
11 months agoSteemit

[DA series - Learn Python with Steem] 是DA(@deanliu & @antonsteemit)關於「從Python程式語言實做Steem區塊鏈的入門」的系列,歡迎趕緊入列學習!

前情提要:[DA series - Learn Python with Steem #06] 函式

第#07堂課,今天我們來學習Python的~~類別

Python的類別(Class)

今天我們來介紹類別(class),應該算是程式語言中比較進階的概念了。學完這部份之後,就差不多把程式的基本概念都大致帶過了,我們就可以來試試撰寫一些比較有趣實用的程式了。

Class

什麼是class呢?其實我覺得中文的翻譯「類別」翻的挺不錯的。在程式設計的過程中,我們可以把一些「屬於同的類別」的東西放在一起,類似組成一個新的「物件」。這麼做最主要也是為了建構好理解的程式架構,讓我們在未來的呼叫中可以更得心應手。相信各位看到這裡應該完全聽不明白吧!這也是我第一次看到「Class」時的反應。沒關係,我們舉一個簡單的例子就可以了。

例如我們要設計一個程式時,要使用一些變數紀錄兩位使用者的姓名、身高、體重、性別等等。如果我們用之前的學過的東西,可能需要利用一個浮點數(float)變數來紀錄身高、體重,利用字串(string)來紀錄名字。如下:

my_name= 'Anton'
my_height = 1.75
my_weigt = 65
my_gender = 'male'

your_name = 'Felicity'
your_height = 1.6
your_weight = 53
your_gender = 'female'

目前看起來還算OK,並沒有太難看。但如果東西一多了,很容易整個程式變得混亂。Class就是在這種「多個大物件是由類似的小零件組成時」,可以拿來使用。在上面這個例子中,當我的程式撰寫到這個部份時,我意識到其實我是試著要用一些變數描述兩個「人」,而AntonFelicity都個別是一個「人」。這時我們就可以設計一個「人的Class」,並且規定:這個class裡面的元素就是我們描述一個「人」所需要的小部份,例如姓名、身高、體重、性別。或是說,身高體重等等是屬於「人」這個大概念的「屬性」。我們先以這些東西撰寫一個簡單的Class:
(參考程式碼位於tutorial_7.py

一開始跟在關鍵字class後面的Person就是這個類別的名字,通常以大寫表示。
接著看到class裡面的第一行,是一個像是 Function一樣的def關鍵字。在這裡這些「class的內建小function」被稱為methods(後面會有更完整介紹),而這邊看到的第一個:__init__(前後都有兩個底線)的method比較特別,是所有class都一定要有的method,意思為「initiate」,也就是「創建這個class的method」,或稱為Contructor。

在這個「創世method」裡面,我們丟入(self, _name, _height, _weight, _gender)五個參數。首先,所有的Class裡面的method的第一個參數都一定是self,代表他是屬於某一個class的method,而不是一個function。這個self指的就是class本身,而在這個method裡面,我們也會用self來帶指「現在這個class」。
所以在這個__init__這個method裡面,我們的就只是把其他接到的參數Assign給Class裡面的
屬性(attributes),也就是這個「人」物件的個資
。可以把這些attributes想像成class的內建變數,例如我的init內容是

self.name = _name

其中_name是我在外面創立這個class時傳送近來的參數,我把他指定給self(也就是這個class)底下一個叫做name的 attribute。同樣的道理應用在其他的參數中,所以在創立這個class的時候,我就已經將這個特殊的「人」的各個特徵都寫好到這個Class的各個屬性裡面了。
我後面主程式的部份寫到

me = Person('Anton',1.75, 65, 'Male')
print(me.name)
print(me.height)

所以現在 me就是一個Person的物件,當我們想要看看me內建了哪些屬性的時候,我們可以透過類似上面的me.name等叫法來取出。所以,上面這段程式碼執行結果為:

Anton
1.75

Methods

接著我們來試試看寫Person這個class裡面的method。
長話短說,attribute就是class裡面內建的變數(如剛剛的name),method就是class裡面內建的function。我們可以仿造上次計算BMI的function,但這次把他寫在這個大class裡面,成為一個活在Person這個大物件之下的內建method。基本上邏輯沒什麼不同:

不過這個method不像之前設計的function需要傳入(weight, height),因為規定好一定要傳入的self,也就是這個class自己,裡面已經包含了我們需要的訊息。在同一個class裡面的method可以自由使用同一個class裡面的attributes(剛剛說的name,height等等)以及其他method。所以在get_bmi這個method裡面,我們只要寫 self.weight他就會去取得「這個Person物件的體重」,使用self.height就會取得「這個Person物件的height」。

因此最後我們可以使用

me = Person('Anton',1.75, 65, 'Male')
print(me.get_bmi())

他就會知道我們是要使用me這個「Person類別」,呼叫裡面的內建的get_bmi() method。執行結果就會是:21.224啦

Functions and Methods

其實method這個字我們在先前的教學中就有提到了,例如List裡面的append、Dictionary的.update()都是常用的method。如上面所說,method有點像是那些物件的內建功能。例如:List這個物件有個內建的功能是.append()用來加上某個元素、Dictionary這個物件有個內建功能是.update(),可以用來更新字典;而String這種物建有個內建功能是split(),是將字串依照split()裡面的東西切斷。這些method僅存於某種class物件之下,所以我們學list時要學習它之下好用的methods,往往可以省去我們不少開發心力。
一個很好分辨別人寫的code是method還是function的方法是,兩者的呼叫方法有很大的不同:method是某個class的內建功能,因此必定是透過class.method()這樣的格式。如剛剛的:

me.get_bmi()

或是一些比較常用的method:

myList = []
myList.append('hey')
myDictionary = {}
myDictionary.update({'Amy':0906888222})

反觀我們上期學的function,用法會長的比較直接,不用接在誰的後面和誰的.後面,如:

print('I love you')

Homework time:練習題!

今天的練習題比較特別一點:希望大家一起來試試看在我們今天Person這個class之下加上別的method以及attribute。其中要大家試試看設計一個rename()的method,呼叫時只要傳入(name),用來更新我剛剛創件的Person物件。其中再用另一個attribute:count_update紀錄這個class一共被變更過幾次。
例如我的主程式部份輸入為:

me = Person('Anton',1.75, 65, 'Male')
print(me.name)
me.rename('Antoooon')
me.rename('Antonazzo')
print('========= After Update ===========')
print(me.name)
print(me.count_update)

輸出

Anton
========= After Update ===========
Antonazzo
2

祝大家好運啦!參考解答:tutorial_7_exercise.py

我們下篇文章再見囉~下課!

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image - pixabay

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