Создание классов и объектов (Конструкторы и деконструкторы)

Содержание:

Введение

Python поддерживает объектно-ориентированную парадигму программирования, а это значит, что мы можем определить компоненты программы в виде классов.

Класс является шаблоном или формальным описанием объекта, а объект представляет экземпляр этого класса, его реальное воплощение. Можно провести следующую аналогию: у всех у нас есть некоторое представление о человеке - наличие двух рук, двух ног, головы, пищеварительной, нервной системы, головного мозга и т.д. Есть некоторый шаблон - этот шаблон можно назвать классом. Реально же существующий человек (фактически экземпляр данного класса) является объектом этого класса.

С точки зрения кода класс объединяет набор функций и переменных, которые выполняют определенную задачу. Функции класса еще называют методами. Они определяют поведение класса. А переменные класса называют атрибутами- они хранят состояние класса

В языке программирования Python классы создаются с помощью инструкции class, за которой следует произвольное имя класса, после которого ставится двоеточие, далее с новой строки и с отступом реализуется тело класса.

Пример: class ИмяКласса:

код_тела_класса

Если класс является дочерним, то родительские классы перечисляются в круглых скобках после имени класса.

Объект создается путем вызова класса по его имени. При этом после имени класса обязательно ставятся скобки. Тоесть класс вызывается подобно функции. Однако в случае вызова класса происходит не выполнение его тела, как это происходило бы при вызове функции, а создается объект. Поскольку в программном коде важно не потерять ссылку на только что созданный объект, то обычно его связывают с переменной. В последствии к объекту обращаются через связанную с ним переменную.

Для создания объекта класса используется конструктор. В качестве первого параметра конструктор также принимает ссылку на текущий объект - self. Нередко в конструкторах устанавливаются атрибуты класса. Так, в данном случае в качестве второго параметра в конструктор передается имя пользователя, которое устанавливается для атрибута self.name. Причем для атрибута необязательно определять в классе переменную name, как это было в предыдущей версии класса Person. Установка значения self.name = name уже неявно создает атрибут name. Так же существует и деонструкторс. Работа с деструктором, как правило, является прерогативой языков, предоставляющих более широкие возможности для управления памятью. Несмотря на грамотную работу сборщика мусора, обеспечивающего своевременное удаление ненужных объектов, вызов деструктора все еще остается доступным. Переопределить его можно в классе, задав имя __del__. Как и конструктор, деструктор может содержать некий пользовательский код, сообщающий об успешном завершении работы метода. В данном примере создается экземпляр класса Data и вызывается его деструктор, принимающий в качестве параметра сам объект.

Если конструктор вызывается при создании объекта, то перед уничтожением объекта автоматически вызывается метод, называемый деструктором т.е. "уничтожитель". В языке программирования Python деструктор реализуется в виде предопределенного метода __del__(). Следует заметить, что метод не будет вызван, если на экземпляр класса существует хотя бы одна ссылка. Кроме того, т.к. интерпретатор самостоятельно заботится об удалении объектов, использование деструктора в языке программирования Python не имеет особого смысла.

Конструкторы и деконструкторы

Конструкторы существенно улучшают работу с классами в языке программирования Python. Благодаря ним можно создавать объекты на основе классов и сразу инициализировать ряд переменных. Конструкторы позволяют задать некие характеристики для объекта сразу же при его создании. К примеру, у вас есть несколько переменных, которые точно должен иметь объект. Вы можете создать конструктор и указать несколько параметров, которые будут переданы при создании объекта.

В Python разделяют конструктор класса и метод для инициализации экземпляра класса. Конструктор класса это метод __new__(cls, *args, **kwargs) для инициализации экземпляра класса используется метод __init__(self). При этом, как вы могли заметить __new__ – это классовый метод, а __init__ таким не является. Метод __new__ редко переопределяется, чаще используется реализация от базового класса object, __init__ же наоборот является очень удобным способом задать параметры объекта при его создании.

В одном классе может быть неограниченное количество конструкторов и сам интерпретатор будет понимать к какому конструктору вы обращаетесь. Чтобы создать конструктор необходимо использовать ключевое слово __init__.

Пример класса с конструктором: class Cars:

wheels = 0

marka = ""

def __init__(self, wheels, marka):

self.wheels = wheels

self.marka = marka

bmw = Cars(4, "X3")

print (bmw.wheels)

В других языках программирования конструкторов может быть несколько. В Python — только один. Но этот язык разрешает задавать значение по умолчанию. Все требуемые аргументы нужно указывать до аргументов со значениями по умолчанию.

Деструктор — специальный метод класса, служащий для деинициализации объекта (например освобождения памяти). Он вызывается, когда объект не создается, а уничтожается.

В языке программирования Python объект уничтожается, когда исчезают все связанные с ним переменные или им присваивается другое значение, в результате чего связь со старым объектом теряется. Удалить переменную можно с помощью команды языка del. В классах Python функцию деструктора выполняет метод __del__().

После окончания работы с объектом мы можем использовать оператор del для удаления его из памяти. Стоит отметить, что в принципе это необязательно делать, так как после окончания работы скрипта все объекты автоматически удаляются из памяти.

Кроме того, мы можем определить в классе деструктор, реализовав встроенную функцию __del__, который будет вызываться либо в результате вызова оператора del, либо при автоматическом удалении объекта. В Python деструктор используется редко, так как интерпретатор и без него хорошо убирает "мусор".