Python(파이썬) 기본 - 41. class 정리 - 클래스 기본적인 사용

아래 내용은 공부한 것을 정리하므로 틀린 내용이 포함되어 있을 수 있습니다.

1. 클래스 개요

  • 클래스는 객체의 구조와 행동을 정의합니다.
  • 객체의 클래스는 초기화를 통해 제어합니다.
  • 클래스는 복잡한 문제를 다루기 쉽도록 만듭니다.

2. 클래스 정의

  • 클래스를 작성하기 위해서는 class 키워드 사용하여 새로운 클래스를 작성합니다.

  • Python의 대부분 네이밍컨벤션이 단어와 단어사이에 _ 를 넣는 다면 클래스의 네이밍컨벤션은 CamelCase 를 사용합니다.

      class CustomClass:
          def __init__(self, param):
              .......
    

2-1 클래스 생성 연습

  • 연습은 에디터를 통해서 이루어집니다. 에디터에서 airtravel.py 파일을 생성합니다.
  • 클래스 생성은 아래와 같이 class 키워드 및 클래스의 이름을 입력하여 생성.
      class Flight:
          pass
    
  • 생성한 클래스는 REPL에서 아래와 같이 import할 수 있습니다.
      >>> from airtravel import Flight
      >>> Flight
      <class 'airtravel.Flight'>
    
  • 클래스 객체 생성 및 변수에 할당

      # 새로운 객체를 생성하기, java나 C# 등의 다른 언어와 다르게 new 키워드가 없다.
      >>> f = Flight()
      >>> type(f)
      <class 'airtravel.Flight'>
    
  • 클래스 메소드 작성
  • 메소드란 클래스 내의 함수

      # 메소드 작성하기
      class Flight:
          def number(self):
              return 'SN060'
    
  • 인스턴스 메소드의 접근
  • 인스턴스 메소드란 객체에서 호출되어질수 있는 함수

      # 인스턴스의 메소드 사용
      >>> from airtravel import Flight
      >>> f = Flight()
      >>> f.number()
      'SN060'
    
  • 파이썬 메서드의 첫번째 파라미터명은 관례적으로 self라는 이름을 사용합니다.
  • 호출 시 호출한 객체 자신이 전달되기 때문에 self라는 이름을 사용하게 된 것
  • 이를 이용하여 클래스에서 바로 메소드로 접근하면서 위에서 할당한 Flight의 객체 f를 파라미터로 전달함으로써 똑같은 결과값 얻습니다.

      # 클래스의 내부에 self 파라미터가 포함되는데 이를 이용한 접근법
      >>> Flight.number(f) # f는 Flight객체
      'SN060'
    

2-2 생성자와 초기화자

  • 위 예제에서 연습했듯 파이썬에서 객체를 생성할때 아래와 같이 생성자를 사용합니다.
      f = Flight() # 생성자(constructor)
    
  • 생성자로 객체생성을 호출받으면 먼저 __new__ 를 호출하여 객체를 생성할당하고, __new__ 메소드가 __init__메소드를 호출하여 객체에서 사용할 초기값들을 초기화하게됩니다.

  • 간혹 여러 자료들을 보면.. __init__ 메소드를 생성자로 소개하는 경우가 있는데, 그렇지 않습니다.
  • 자료 https://stackoverflow.com/questions/6578487/init-as-a-constructor

  • 일반적으로 파이썬에서 클래스를 만들 시 __init__ 메소드만 오버라이딩하여 객체초기화에만 이용합니다.

  • 2-1 예제를 조금 수정해보겠습니다.
      class Flight:
        
          def __init__(self):
              print('init')
              super().__init__()
        
          def __new__(cls):
              print('new')
              return super().__new__(cls)
        
          def number(self):
              return 'SN060'
        
    
  • 다시 REPL에서 객체를 생성해보겠습니다.
  • 먼저 __new__가 클래스 자체를 받으며 할당하게되고, __init__가 self를 받으며 객체의 내부에서 사용할 속성을 초기화 합니다.
      >>> from airtravel import Flight
      >>> f = Flight()
      new
      init
    
  • 객체의 속성을 초기화 해봅니다. Flight클래스를 수정해봅니다. __new__ 메소드는 자동으로 실행되므로 제거합니다.
  • __init__ 메소드에 코드를 수정합니다.
  • 아래의 코드에서 self._number 로 할당했는데 변수명의 _ 의 의미는 다음과 같습니다.
      class Flight:
          def __init__(self, number):
              self._number = number
                
          def number(self):
              return self._number
    
  • 다시 REPL에서 확인 합니다.

       >>> from airtravel import Flight
       >>> f = Flight(5)
       >>> f.number()
       5
       >>> f._number
       5
    
    
  • Python은 기본적으로 다른언어에 있는 접근제어자(public, private, protected)가 없음
  • 기본적으로 모두 Public

2-3 초기화자(__init__)에 객체의 불변성을 확립하자(유효성검증을 수행)

  • 일반적으로 초기화자(__init__) 에서 객체의 불변성을 확립하는 것이 좋습니다.
  • 객체 생성시 들어올 값에 대해서 __init__에서 Validation을 수행합니다.
  • 비행기 번호는 앞에 두글자는 영문이어야하며 대문자입니다. 그리고 뒤에 세번째 글자부터 마지막까지는 양의 정수여야합니다.
  • Flight클래스를 다음과 같이 변경해봅니다.
  • 객체를 생성시 규칙에 맞지 않는 값이 들어오면 ValueError를 발생시킵니다.
      class Flight:
        
          def __init__(self, number):
              if not number[:2].isalpha():
                  raise ValueError("첫 두글자가 알파벳이 아닙니다.")
              if not number[:2].isupper():
                  raise ValueError("첫 두글자가 대문자가 아닙니다.")
              if not number[2:].isdigit():
                  raise ValueError("세번째 글자 이상이 양의 숫자가 아닙니다.")
              self._number = number
                
          ...생략
    
      >>> from airtravel import Flight
      >>> f= Flight("abc")
      Traceback (most recent call last):
        File "<stdin>", line 1, in <module>
        File "/Users/Blidkaga/Documents/CodeLab/Python_Basic/airtravel.py", line 11, in __init__
          raise ValueError("첫 두글자가 대문자가 아닙니다.")
      ValueError:  두글자가 대문자가 아닙니다.
      >>> f= Flight("AB0")
      >>> f= Flight("AB001")
    

2-4 비공개 속성

  • 위의 예처럼 _ 언더바 한개는 내부적으로만 사용되는 변수다라고 알리지만, 사실 값을 얻어올수도 있고 할당도 가능합니다. 사람들이 코딩컨벤션으로 파이썬을 쓰는 사람들이면 내부적인 변수구나 하고 알고 있을 뿐..
      >>> f= Flight("AB001")
      >>> f._number
      'AB001'
      >>> f._number = 'abc'
      >>> f.number()
      'abc'
    
  • 원천적인 접근을 막으려면 __ 더블 언더바를 사용하면 막을 수 있습니다.
  • 코드를 다시 변경해보겠습니다. _name 변수를 __name으로 변경하였습니다.
      class Flight:
        
          def __init__(self, number):
              if not number[:2].isalpha():
                  raise ValueError("첫 두글자가 알파벳이 아닙니다.")
              if not number[:2].isupper():
                  raise ValueError("첫 두글자가 대문자가 아닙니다.")
              if not number[2:].isdigit():
                  raise ValueError("세번째 글자 이상이 양의 숫자가 아닙니다.")
              self.__number = number
        
          def number(self):
              return self.__number
    
    
  • 결과를 확인해봅니다.
  • number()인스턴스 메소드를 통해서 내부에서는 접근 가능한 모습을 보이나, 객체 f의 속성으로 접근 시 에러가 발생합니다.

      >>> from airtravel import Flight
      >>> f= Flight("AB001")
      >>> f.number() 
      'AB001'
      >>> f.__number
      Traceback (most recent call last):
        File "<stdin>", line 1, in <module>
      AttributeError: 'Flight' object has no attribute '__number'
        
    

3. 주의! 파이썬은 메소드 오버로딩이 없다.

  • 메소드 오버로딩이란? : 하나의 클래스 내부에서 메소드 명칭은 똑같고, 인자를 다르게하는 형태를 허용합니다.
  • Java코드는 아래와 같은 코드를 허용합니다.
      class Adder{  
          static int add(int a,int b)
          {
              return a+b;
          }  
          static int add(int a,int b,int c)
          {
              return a+b+c;
          }  
      }  
    
  • 파이썬은 메소드 오버로딩이 없습니다.
  • 아래와 같은 코드가 있다면 첫번째 show는 무시되고, 두번째 show만 유지됩니다.
      class Korea:
        
          def __init__(self, name,population, captial):
              self.name = name
              self.population = population
              self.capital = captial
        
          def show(self):
              print(
                  """
                  국가의 이름은 {} 입니다.
                  국가의 인구는 {} 입니다.
                  국가의 수도는 {} 입니다.
                  """.format(self.name, self.population, self.capital)
              )
        
          def show(self, abc):
              print('abc :', abc)
    
  • 결과
      >>> from inheritance import *
      >>> a = Korea('대한민국',50000000, '서울')
      >>> a.show()
      Traceback (most recent call last):
        File "<stdin>", line 1, in <module>
      TypeError: show() missing 1 required positional argument: 'abc'