class 정리 - 클래스 기본적인 사용

https://wikidocs.net/16071

41. class 정리 - 클래스 기본적인 사용

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

• __new__가 클래스의 인스턴스를 생성하는 성질을 이용하여, 초기화해도 인스턴스를 리턴하지 않게 할 수도 있습니다. 이러한 성질을 이용하여 싱글톤 class를 구현할 수도 있습니다. (싱글톤 참고 : https://valuefactory.tistory.com/572?category=765137)

class Flight:

    def __new__(cls):
        print('new')
        print(super().__new__(cls))
        return 

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

• 2-1 예제를 조금 수정해보겠습니다.
  
  

class Flight:

    def __init__(self):
        print('init')
        print(self)
        super().__init__()

    def __new__(cls):
        print('new')
        print(super().__new__(cls))
        return super().__new__(cls) #class의 인스턴스 생성

    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
<__main__.Flight object at 0x7f53db92b518>
init
<__main__.Flight object at 0x7f53db92b518>
※super().__new__(cls)와 self가 동일한 Flight의 인스턴스임을 알 수 있습니다.

• 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.
• 내부적으로 사용되는 변수
• 파이썬기본 키워드와 충돌을 피하기 위한 변수
• _ 관련 네이밍컨벤션에 관련한 자료
  • https://spoqa.github.io/2012/08/03/about-python-coding-convention.html
  • https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/#naming-conventions

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: 첫 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'