Rheinwerk Computing < openbook >

 
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Die Programmiersprache Python
Teil I Einstieg in Python
3 Erste Schritte im interaktiven Modus
4 Der Weg zum ersten Programm
5 Kontrollstrukturen
6 Dateien
7 Das Laufzeitmodell
8 Funktionen, Methoden und Attribute
9 Informationsquellen zu Python
Teil II Datentypen
10 Das Nichts – NoneType
11 Operatoren
12 Numerische Datentypen
13 Sequenzielle Datentypen
14 Zuordnungen
15 Mengen
16 Collections
17 Datum und Zeit
18 Aufzählungstypen – Enum
Teil III Fortgeschrittene Programmiertechniken
19 Funktionen
20 Modularisierung
21 Objektorientierung
22 Ausnahmebehandlung
23 Iteratoren
24 Kontextobjekte
25 Manipulation von Funktionen und Methoden
Teil IV Die Standardbibliothek
26 Mathematik
27 Kryptografie
28 Reguläre Ausdrücke
29 Schnittstelle zu Betriebssystem und Laufzeitumgebung
30 Kommandozeilenparameter
31 Dateisystem
32 Parallele Programmierung
33 Datenspeicherung
34 Netzwerkkommunikation
35 Debugging und Qualitätssicherung
36 Dokumentation
Teil V Weiterführende Themen
37 Anbindung an andere Programmiersprachen
38 Distribution von Python-Projekten
39 Grafische Benutzeroberflächen
40 Python als serverseitige Programmiersprache im WWW – ein Einstieg in Django
41 Wissenschaftliches Rechnen
42 Insiderwissen
43 Von Python 2 nach Python 3
A Anhang
Stichwortverzeichnis

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Python 3 von Johannes Ernesti, Peter Kaiser
Das umfassende Handbuch
Buch: Python 3

Python 3
Pfeil 21 Objektorientierung
Pfeil 21.1 Klassen
Pfeil 21.1.1 Definieren von Methoden
Pfeil 21.1.2 Der Konstruktor und die Erzeugung von Attributen
Pfeil 21.2 Vererbung
Pfeil 21.2.1 Technische Grundlagen
Pfeil 21.2.2 Die Klasse GirokontoMitTagesumsatz
Pfeil 21.2.3 Mögliche Erweiterungen der Klasse Konto
Pfeil 21.2.4 Ausblick
Pfeil 21.2.5 Mehrfachvererbung
Pfeil 21.3 Setter und Getter und Property Attributes
Pfeil 21.3.1 Setter und Getter
Pfeil 21.3.2 Property-Attribute
Pfeil 21.4 Klassenattribute und Klassenmethoden sowie statische Methoden
Pfeil 21.4.1 Statische Methoden
Pfeil 21.4.2 Klassenmethoden
Pfeil 21.4.3 Klassenattribute
Pfeil 21.5 Built-in Functions für Objektorientierung
Pfeil 21.5.1 Funktionen für die Verwaltung der Attribute einer Instanz
Pfeil 21.5.2 Funktionen für Informationen über die Klassenhierarchie
Pfeil 21.6 Objektphilosophie
Pfeil 21.7 Magic Methods und Magic Attributes
Pfeil 21.7.1 Allgemeine Magic Methods
Pfeil 21.7.2 Operatoren überladen
Pfeil 21.7.3 Datentypen emulieren
 
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21.4    Klassenattribute und Klassenmethoden sowie statische Methoden Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Die Methoden und Attribute, die wir bisher für unsere Klassen definiert haben, haben sich immer auf konkrete Instanzen bezogen. Insbesondere besitzt jede Instanz der Klasse Konto (siehe Abschnitt 21.1.2) ihre eigenen Werte für ihre Attribute Inhaber, Kontonummer, Kontostand, MaxTagesumsatz und UmsatzHeute, und die Methoden geldtransfer, einzahlen, auszahlen und zeige können nur sinnvoll in Zusammenhang mit einer bereits bestehenden Instanz der Klasse Konto gerufen werden.

Solche Methoden und Attribute, die sich immer auf konkrete Instanzen beziehen, werden als nicht-statisch bezeichnet. Dem stehen die statischen Methoden und Attribute gegenüber, die sich alle Instanzen einer Klasse teilen.

 
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21.4.1    Statische Methoden Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Zur Definition einer statischen Methode dient die Built-in Function staticmethod. Im folgenden Beispiel wird eine Klasse A definiert, die eine statische Methode m besitzt.

>>> def m():
... print("Hallo statische Methode!")
>>> class A:
... m = staticmethod(m)
>>> A.m()
Hallo statische Methode!

Eine statische Methode wird zunächst wie eine normale Funktion definiert und erst durch die Funktion staticmethod als statische Methode an eine Klasse gebunden.

Da eine statische Methode sich nicht auf eine Instanz der Klasse bezieht, benötigt sie keinen self-Parameter. Außerdem kann sie direkt von der Klasse aus gerufen werden, ohne dass zuvor eine Instanz erzeugt werden muss.

In Python werden statische Methoden häufig dazu genutzt, alternative Konstruktoren anzubieten. Beispielsweise können wir unsere Klasse Konto um eine statische Methode erweitern, die ein Juniorkonto erzeugt. Dabei zeichnet sich ein Juniorkonto durch ein voreingestelltes niedriges Tageslimit aus.

def Juniorkonto(inhaber, kontonummer, kontostand):
return Konto(inhaber, kontonummer, kontostand, 20)
class Konto:
# Hier gehoeren die restlichen Methoden hin
Juniorkonto = staticmethod(Juniorkonto)
J = Konto.Juniorkonto("Emil Peters", 436574, 67)
J.zeige()

Die Ausgabe dieses Programms sieht folgendermaßen aus:

Konto von Emil Peters
Aktueller Kontostand: 67.00 Euro
(Heute schon 0.00 von 20 Euro umgesetzt)

Die Methode Juniorkonto erzeugt also ihrerseits eine neue Instanz der Klasse Konto, wobei für das Tageslimit der feste Wert 20 übergeben wird.

Einen solchen alternativen Konstruktor bezeichnet man auch als Factory-Function.

 
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21.4.2    Klassenmethoden Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Neben den statischen Methoden, die losgelöst von einer Klasse existieren können, gibt es noch eine andere Art von Methoden, die sich nicht auf eine Instanz einer Klasse beziehen. Diese sogenannten Klassenmethoden erwarten als ersten Parameter eine Referenz auf die Klasse, für die sie aufgerufen werden. Um eine Klassenmethode zu definieren, verwenden Sie die Built-in Function classmethod.

Im folgenden Beispiel werden drei Klassen A, B und C definiert, wobei C und B jeweils von A erben. Die Klasse A besitzt eine Klassenmethode m, die ausgibt, von welchem Typ die Instanz ist, mit der die Methode aufgerufen wurde.

class A:
def m(cls):
print("Ich bin", cls)
m = classmethod(m)
class B(A):
pass
class C(A):
pass
A.m()
a = A()
b = B()
c = C()
a.m()
b.m()
c.m()

Die Ausgabe des Programms sieht folgendermaßen aus:

Ich bin <class '__main__.A'>
Ich bin <class '__main__.A'>
Ich bin <class '__main__.B'>
Ich bin <class '__main__.C'>

Mit A.m() rufen wir die Klassenmethode m von A auf, ohne uns dabei auf eine Instanz der Klasse zu beziehen. Wie die erste Zeile der Ausgabe uns zeigt, wurde für den ersten Parameter cls von m die Klasse A selbst übergeben.

Anschließend erzeugen wir Instanzen der Klassen A, B und C und rufen die Methode m für diese neuen Instanzen auf. Auch hier würde für den Parameter cls jeweils die Klasse der Instanz, mit der sie aufgerufen wurde, übergeben. Bei einer gewöhnlichen Methode wäre eine Referenz auf die Instanz selbst als erster Parameter übergeben worden.

Klassenmethoden sind ein sehr spezielles Konzept, das hauptsächlich in Zusammenhang mit Metaklassen[ 91 ](Eine Metaklasse ist eine Klasse, deren Instanz selbst wieder eine Klasse ist. ) verwendet wird. Da wir in diesem Buch keine Metaklassen behandeln, verweisen wir Sie auf die Python-Dokumentation.

[»]  Hinweis

Sowohl staticmethod als auch classmethod werden typischerweise als Function Decorator verwendet. Mehr zu diesem Thema erfahren Sie in Abschnitt 25.1, »Decorator«.

 
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21.4.3    Klassenattribute Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Neben den Klassenmethoden gibt es auch Attribute, die sich nicht auf Instanzen der Klasse, sondern auf die Klasse selbst beziehen. Auf diese Attribute kann sowohl über die Klasse selbst als auch über ihre Instanzen zugegriffen werden.

Das folgende Beispiel definiert eine Klasse D mit einem Klassenattribut X.

class D:
X = 10
print(D.X)
d = D()
print(d.X)

Ein Klassenattribut kann also direkt durch eine Zuweisung innerhalb des Körpers der class-Anweisung erzeugt werden. Das Beispiel produziert die folgende Ausgabe:

10
10

Man kann also wieder sowohl direkt über die Klasse als auch über Instanzen der Klasse auf Klassenattribute zugreifen.

 


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