1. 类属性

1.1 类属性的定义与存储特征

1.1.1 定义方式

在类的初始化方法（init）上方，直接编写赋值语句即可定义类属性，用于声明类的公共特征或约束。示例代码：

classPerson:    max_age =120# 类属性：人的最大年龄限制    planet ="地球"# 类属性：所有人的共同生存星球def__init__(self, name, age):self.name = nameself.age = age

1.1.2 存储位置

类属性直接保存在类自身，不属于任何实例对象。通过打印类的属性字典可验证，实例的属性字典中默认不包含类属性。

1.2 类属性的访问方式

1.2.1 合法访问途径

类属性支持两种访问方式，且两种方式获取的结果一致：

1. 通过类直接访问：语法为 类名.类属性名
2. 通过实例对象访问：语法为 实例名.类属性名

1.2.2 实例访问的底层逻辑

实例访问类属性遵循属性查找机制：

1. 优先在实例自身的属性字典中查找目标属性；
2. 若实例自身无该属性，则自动去所属类的属性字典中查找；
3. 类中存在该属性则返回值，不存在则抛出 AttributeError 异常。

1.3 类属性的核心作用

1.3.1 存储公共数据

类属性用于存储所有实例共享的通用信息，无需在每个实例中重复定义，节省内存空间。示例：所有   Person 实例的   planet 属性默认都是 “地球”，无需在初始化方法中重复赋值。

1.3.2 限制实例属性取值范围

利用类属性的公共约束特性，可在实例初始化或属性修改时，限制实例属性的合法取值区间。示例：限制   age 属性最大为   max_age （120）

classPerson:    max_age =120def__init__(self, name, age):self.name = nameif age <=self.max_age:self.age = ageelse:print(f"年龄超出范围，已将年龄设置为最大值{self.max_age}")self.age =self.max_age

1.4 实例操作类属性的关键注意事项

当执行   实例名.类属性名 = 新值 操作时，不会修改类属性本身，而是给该实例对象新增一个同名的实例属性。

1. 对类属性无影响：类的属性字典中该属性值保持不变；
2. 对其他实例无影响：其他实例访问该属性时，依然读取类属性的值；
3. 该实例后续访问优先级：优先读取自身新增的实例属性，不再读取类属性。

示例验证逻辑：

p1 = Person("张三",20)p1.planet ="火星"# 给p1新增实例属性planet，不修改Person类的planet属性print(Person.planet)# 输出：地球（类属性未变）print(p1.planet)# 输出：火星（读取自身实例属性）print(p2.planet)# 输出：地球（读取类属性）

1.5 类属性与实例属性核心区别对比表

2. 实例方法

2.1 实例方法的定义与归属

2.1.1 定义规则

实例方法定义在类的内部，第一个参数必须为 self；self 的作用是关联调用该方法的实例对象，可通过   self.属性名 的形式访问实例的属性（如本章中的   self.name ）。

2.1.2 归属与特征

实例方法从归属上属于类对象，但设计的核心目的是供类的实例对象调用；本章中以   speak （无额外参数）和   run （接收   distance 参数）两个方法为例，展示了实例方法的定义形式。

2.2 实例方法的调用方式

2.2.1 实例调用（推荐方式）

1. 调用语法： 实例对象.方法名(参数)
2. 核心优势：调用时无需手动传递 self 参数，Python 解释器会自动将实例对象传入 self；例如 p1.run(300) ，解释器会自动把 p1 传入 self， 300 传入 distance 。

2.2.2 类调用（不推荐方式）

1. 语法要求：必须手动传递实例对象作为 self 参数，完整语法为 类名.方法名(实例对象, 其他参数) 。
2. 报错原因：若直接使用 类名.方法名(其他参数) ，传入的参数会被 Python 当作 self，导致方法定义中的其他参数（如 distance ）缺失，触发参数缺失错误。
3. 示例： Person.run(p1, 100) 可正常执行，此时 p1 作为 self 传入， 100 传入 distance 。

2.3 实例调用与类调用的对比表

3. 类方法

3.1 实例方法回顾

基础特性：实例方法的第一个参数为   self ，代表当前实例对象；如本章中的   speak 、   run 、   test1 、   test2 均属于实例方法。

IDE 警告处理：未使用   self 的实例方法会被 IDE 提示可改为静态方法；规避该警告的方式为在方法内调用   self 参数。

3.2 类方法的定义与基础特性

3.2.1 定义方式

类方法必须通过   @classmethod 装饰器修饰，该装饰器仅作用于紧挨着的下方方法。

3.2.2 参数特点

1. 第一个参数固定为 cls ，是 class 的简写，代表类本身，不可使用 Python 关键字 class 作为参数名；参数名称可自定义（如 qwe ），但行业内默认使用 cls 。
2. 除 cls 外，可接收自定义参数（如 value 、 info_str ）。
3. 可通过 cls 访问和修改类属性。

3.2.3 存储位置

类方法保存在类身上，可通过打印类的   dict 属性验证。

3.2.4 调用方式

推荐通过类名直接调用，调用时无需手动传递   cls 参数，Python 解释器会自动将类本身传入。

3.3 类方法的典型应用场景

3.3.1 操作类级别的信息

用于修改类属性，修改后所有该类的实例对象都会同步生效。

• 示例：定义类属性 PLANET = "地球" ，通过类方法 change_PLANET(cls, value) 将 PLANET 修改为 "月球" ，所有实例访问该属性时均返回 "月球" 。

3.3.2 实现工厂方法

工厂方法是类方法的核心应用，用于提供实例化对象的新方式，即不通过   类名() 的形式，而是通过类方法封装实例化逻辑。

• 示例逻辑：定义 create(cls, info_str) 方法，接收格式为 "姓名_出生年份_性别" 的字符串，解析后计算年龄，最终返回类的实例对象。
• 优势：拓展了实例创建的入口，适用于需要先处理数据再实例化的场景。

3.4 类方法与实例方法对比表

3.5 注意事项

类方法可以通过实例对象调用，但该方式极度不推荐。原因是这种调用形式会造成逻辑误解，看似是实例对象创建新实例，实际底层仍是通过类实现，与实例本身无关联。

4. 静态方法

4.1 静态方法的定义方式

4.1.1 装饰器依赖

定义静态方法必须使用 @staticmethod 装饰器，该装饰器由   static （静态）和   method （方法）两个单词构成，明确标识方法类型。

4.1.2 方法结构

装饰器下方通过   def 关键字定义方法，方法参数列表无默认的self（实例参数）或cls（类参数），仅可自定义业务所需参数。

4.2 静态方法的核心特点

4.3 静态方法的应用场景与示例

4.3.1 场景定位

用于定义与类相关的工具方法，职责是完成独立的业务功能，不依赖类或实例的内部状态。

4.3.2 实战示例 1：判断是否为成年人

1. 自定义参数：接收出生年份 year ；
2. 功能实现：导入 datetime 模块获取当前年份，计算年龄后判断是否大于等于 18，返回布尔值。

4.3.3 实战示例 2：身份证号信息遮盖

1. 自定义参数：接收身份证号字符串 id_card ；
2. 功能实现：通过字符串切片保留前 6 位和后 4 位，中间部分用 * 填充后返回。

4.4 静态方法的调用规范与注意事项

4.4.1 推荐调用方式

通过类名直接调用，语法格式：   类名.静态方法名(参数) ，符合静态方法的设计逻辑。

4.4.2 不推荐调用方式

Python 允许通过实例对象调用静态方法，但该写法不符合语法设计初衷，在其他编程语言中可能直接报错，不建议使用。

4.4.3 关键提醒

静态方法的功能独立性强，工具方法的职责与类 / 实例是否包含对应属性无关，只需聚焦自身业务逻辑的实现。

5. 继承

5.1 继承的基本概念

5.1.1 概念类比

程序中的继承与生活中的继承逻辑一致，子类可以继承父类的属性和方法，类似于孩子继承父亲的长相、财产等特征。

5.1.2 父类与子类的别称

• 子类：也称为派生类，指继承其他类的类（如 Student 类）。
• 父类：也称为基类，指被继承的类（如 Person 类）。

5.1.3 子类的定义语法与 pass 的作用

1. 定义语法：通过 class 子类名(父类名): 的格式实现继承。
2. pass 的作用：当子类暂时不需要定义任何属性和方法时，用 pass 占位可避免语法错误， pass 可用于任何需要占位的代码位置。

5.2 子类实例的属性与方法查找规则

5.2.1 属性初始化的原理

创建子类实例时，若子类未定义   init 初始化方法，会自动调用父类的   init 方法完成属性初始化，此时子类实例的   self 指向自身。

5.2.2 方法的查找顺序

子类实例调用方法时，遵循从下到上的查找逻辑，顺序为：

1. 先查找实例自身是否绑定该方法，若有则直接调用；
2. 若自身没有，查找子类是否定义该方法，若有则调用；
3. 若子类没有，查找父类是否定义该方法，若有则调用。

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示例验证：给   Student 实例绑定   speak 方法，调用时优先用自身的；在   Student 类中定义   speak 方法，调用时优先用子类的；两者都没有时，才会调用   Person 类的   speak 方法。

5.3 子类自定义初始化方法

5.3.1 自定义初始化的需求原因

当子类需要拥有独有属性（如   Student 类的   stu_id 、   grade ）时，父类的   init 方法无法接收这些新增参数，必须在子类中自定义   init 方法。

5.3.2 调用父类初始化方法的两种方式

子类自定义   init 时，需调用父类   init 处理继承的属性（如   name 、   age 、   gender ），自身仅处理独有属性，两种调用方式对比如下：

5.4 子类自定义方法

子类除了继承父类的方法，还可以定义独有的方法（如   Student 类的   study 方法）。

• 调用逻辑：子类实例调用该方法时，会直接在子类中找到并执行，不会再向上查找父类；
• 方法作用：满足子类特有的功能需求，体现子类与父类的差异。