1. 类的结构

1.1 术语 —— 实例

使用面相对象开发，第 1 步是设计类
使用类名() 创建对象，创建对象的动作有两步：
(1) 在内存中为对象分配空间
(2) 调用初始化方法 __init__ 为对象初始化
对象创建后，内存中就有了一个对象的实实在在的存在 —— 实例

因此，通常也会把：

创建出来的对象叫做 类的实例
创建对象的动作叫做 实例化
对象的属性 叫做 实例属性
对象调用的方法 叫做 实例方法

在程序执行时：

对象各自拥有自己的 实例属性
调用对象方法，可以通过 self.
- 访问自己的属性
- 调用自己的方法

结论

每一个对象都有自己独立的内存空间，保存各自不同的属性。
多个对象的方法，在内存中只有一份，在调用方法时，需要把对象的引用传递到方法内部。

1.2 类是一个特殊的对象

Python 中一切皆对象：

class AAA 定义的类属于类对象
obj1 = AAA() 属于实例对象

在 Python 中，类是一个特殊的对象 —— 类对象。
在程序运行时，类同样会被加载到内存中，类对象在内存中只有一份，使用一个类可以创建出很多个对象实例。

除了封装实例的属性和方法外，类对还可以拥有自己的属性和方法，即

类属性
类方法

通过类名. 的方式可以访问类的属性或者调用类的方法。

2. 类属性和实例属性

2.1 概念和使用

类属性就是给类对象中定义的属性，通常用来记录与这个类相关的特征。类属性不会用于记录具体对象的特征。

【示例需求】：

定义一个工具类
每件工具都有自己的 name
需求 —— 知道使用这个类，创建了多少个工具对象？

class Tool(object):

    # 使用赋值语句，定义类属性，记录创建工具对象的总数
    count = 0

    def __init__(self, name):
        self.name = name

        # 针对类属性做一个计数+1
        Tool.count += 1


# 创建工具对象
tool1 = Tool("斧头")
tool2 = Tool("榔头")
tool3 = Tool("铁锹")

# 知道使用 Tool 类到底创建了多少个对象?
print("现在创建了 %d 个工具" % Tool.count)  # 3

2.2 属性的获取机制

在 Python 中属性的获取存在一个 向上查找机制。

因此，要访问类属性有两种方式：

类名.类属性
对象.类属性（不推荐）

注意：如果使用 对象.类属性 = 值 赋值语句，只会给对象添加一个属性，而不会影响到类属性的值。

3. 类方法和静态方法

3.1 类方法

类属性 就是针对 类对象 定义的属性
- 使用赋值语句在 class 关键字下方可以定义类属性
- 类属性用于记录与这个类相关的特征
类方法 就是针对 类对象 定义的方法
- 在类方法内部可以直接访问类属性或者调用其他的类方法

语法如下：

@classmethod
def 类方法名(cls):
    pass

类方法需要用修饰器 @classmethod 来标识，告诉解释器这是一个类方法
类方法的第一个参数应该是 cls
- 由哪一个类调用的方法，方法内的 cls 就是哪一个类的引用
- 这个参数和实例方法的第一个参数是 self 类似
- 提示使用其他名称也可以，不过习惯使用 cls
通过类名. 调用类方法，调用方法时，不需要传递 cls 参数
在方法内部
- 可以通过 cls. 访问类的属性
- 也可以通过 cls. 调用其他的类方法

【示例需求】：

定义一个工具类
每件工具都有自己的 name
需求 —— 在类封装一个 show_tool_count 的类方法，输出使用当前这个类，创建的对象个数

@classmethod
def show_tool_count(cls):
    """显示工具对象的总数"""
    print("工具对象的总数 %d" % cls.count)

在类方法内部，可以直接使用 cls 访问类属性或者调用类方法。

3.2 静态方法
在开发时，如果需要在类中封装一个方法，这个方法：

既不需要访问实例属性或者调用实例方法
也不需要访问类属性或者调用类方法
这个时候，可以把这个方法封装成一个静态方法

语法如下：

@staticmethod
def 静态方法名():
    pass

静态方法需要用修饰器 @staticmethod 来标识，告诉解释器这是一个静态方法
通过类名. 调用静态方法

class Dog(object):
    
    # 狗对象计数
    dog_count = 0
    
    @staticmethod
    def run():
        
        # 不需要访问实例属性也不需要访问类属性的方法
        print("狗在跑...")

    def __init__(self, name):
        self.name = name

3.3 方法综合案例

需求

设计一个 Game 类
属性：
- 定义一个类属性 top_score 记录游戏的历史最高分
- 定义一个实例属性 player_name 记录当前游戏的玩家姓名
方法：
- 静态方法 show_help 显示游戏帮助信息
- 类方法 show_top_score 显示历史最高分
- 实例方法 start_game 开始当前玩家的游戏
主程序步骤
- 查看帮助信息
- 查看历史最高分
- 创建游戏对象，开始游戏

class Game(object):

    # 游戏最高分，类属性
    top_score = 0

    @staticmethod
    def show_help():
        print("帮助信息：让僵尸走进房间")
        
    @classmethod
    def show_top_score(cls):
        print("游戏最高分是 %d" % cls.top_score)

    def __init__(self, player_name):
        self.player_name = player_name

    def start_game(self):
        print("[%s] 开始游戏..." % self.player_name)
        
        # 使用类名.修改历史最高分
        Game.top_score = 999

# 1. 查看游戏帮助
Game.show_help()  # 帮助信息：让僵尸走进房间

# 2. 查看游戏最高分
Game.show_top_score()  # 0

# 3. 创建游戏对象，开始游戏
game = Game("小明")

game.start_game()  # 小明 开始游戏啦。。。

# 4. 游戏结束，查看游戏最高分
Game.show_top_score()  # 999