Pythonオブジェクト指向

[yuyuyuriko78]

自作モジュール作成

モジュールとは

• 新たな機能を追加するために、関数やクラスなどを１つのファイルにまとめたもの

src/user.py

class User:

  # コンストラクタ
  def __init__(self, name):
    self.name = name

  def hello(self):
    print("Hello How are you?,{}".format(self.name))

# プログラムがメインスクリプトとして実行されている場合、__name__の値が__main__になる。
if __name__ == '__main__' :
  u1 = User("Jiro")
  u1.hello()

main.py

# ファイル名から拡張子(.py)を除く
# 異なる階層（srcディレクトリ内）にモジュールを含むファイルがいる場合:
#   「ディレクトリ名.ファイル名(拡張子なし)」のように、ドットを用いて階層を表現する。
# from モジュール名 import 使いたいクラス

from src.user import User

if ___name__ ==  '__main__':
  # 特定のクラスをimportしているので、クラス名の前にファイル名は不要。
  u1 = User("Jiro")
  u1.hello()

[yuyuyuriko78]

モジュールのインポートの仕方

import につづくものがモジュールとして読み込まれる。

ファイルをモジュールとしてインポートする

例：srcディレクトリ内の「user.py」ファイルをインポートする import src.user

• インポート先のファイルがあるディレクトリが、モジュールとして読み込むファイルがあるディレクトリと異なるとき（別々のフォルダに入ってるとき）
  • 階層を表現してあげる必要がある
  • ピリオド「.」でディレクトリの区切り「/」を表し表現する
• モジュールとして読み込んだ「user.py」内にある、Userクラスを使いたいとき
  • src.user.User　のように、ファイル名とその階層から記述する必要があるので、長い。。

ファイル内の特定のクラスをモジュールとしてインポートする

例：srcディレクトリ内の「user.py」ファイル内の「User」クラスをインポートする from src.user import User

• from ファイル名 import クラス名
• ファイル名には拡張子不要だが、階層は表現してあげる。
• モジュールとして読み込んだUserクラスを使いたいとき
  • UserだけでOK!短い

クラスではなくファイルを読み込み使いたいが、使うとき長いのは嫌なとき

例：srcディレクトリ内の「user.py」ファイルをモジュールとしてインポートし、その中のUserクラスを使いたいとき import src.user as my_user

• asの後で、簡単な別名を指定することができる。
• その別名に""は不要。
• Userクラスを使いたいとき my_user.User(~~~) まだまし！
• numpyやpandasではこの記法が多い

[Atsuhiko]

柿埜さん、ありがとうございます。 わたしも何となくこの辺りは知っていましたが、頭が整理されました！

[yuyuyuriko78]

メソッドあれこれ

スタティックメソッド

• メンバ変数にアクセスしないメソッド
• インスタンスを作成することなく使用することができる。
• @staticmethodデコレータを使用する

  デコレータ

• すでにある関数に処理の追加・変更を行う機能
• すでにある関数の中身の変更なしで、直接機能を追加・変更できるのが嬉しいところ。
• @デコレータ名を、関数定義(def)の上の行につけるだけ。
• 主なデコレータを別項目で解説。

プライベートメソッド

• メソッドを隠蔽することができる
• 関数名の頭に「__hello()」のようにアンダースコア２つをつけると、プライベートメソッドとなる。
• プライベートメソッドになるとどうなるか
  • そのクラスのインスタンスを通して、メンバ関数として呼び出す事ができなくなる。
  • もし呼び出してしまうと？→AttributeErrorとなる

[Atsuhiko]

そうだったんですか。プライベートメソッドは使ったことがなかったです。 でもインスタンスで使えないメソッドって、どういう状況で使ったらよいのでしょうか？事例があったら教えてください。

[yuyuyuriko78]

そうだったんですか。プライベートメソッドは使ったことがなかったです。

pythonでは中身をオープンにすることにより価値を置くとのことで、あまり使われないようです！

インスタンスで使えないメソッドって、どういう状況で使ったらよいのでしょうか？事例があったら教えてください。

そういわれてみるとそうですね・・・さがしてみます！

[yuyuyuriko78]

クラスの継承

from 親クラスを含むファイル名 import 親クラス名
class 子クラス( 親クラス ):
  処理

• クラスを継承すると、継承元のクラスのメンバ関数を使えるようになる
• 親クラスのメンバ関数を使うとき、頭に親クラス名を書くとか余計なことは要らない。普通に使えばOK
• 継承をしないクラスを定義するときは、class クラス名: 処理だった。クラス名の後の（）が不要であった。

[yuyuyuriko78]

メソッドのオーバーライド

• 継承はクラスに対するもの。オーバーライドはメソッドに対するもの。

• 親クラスを継承したはいいものの、親クラスのメソッドを子クラス向けにカスタムしたい！というときにメソッドをオーバーライドする

• 子クラスで、親クラスのメソッドと同名のメソッドを定義するだけで、オーバーライドとなる。

• 親クラスのまんまでいい部分は、super().メソッド名とし、その下にカスタム部を書く

[Atsuhiko]

クラスの継承は会社の勉強会で今しているところです。コードの共有は出来ませんが、また事例の紹介はしますね。

演習問題4 クラスの継承を用いたコードを作成してください。 参考：https://blog.codecamp.jp/python-class-2

[Atsuhiko]

そうだったんですか。プライベートメソッドは使ったことがなかったです。

pythonでは中身をオープンにすることにより価値を置くとのことで、あまり使われないようです！

インスタンスで使えないメソッドって、どういう状況で使ったらよいのでしょうか？事例があったら教えてください。

そういわれてみるとそうですね・・・さがしてみます！

Python ではあまり使われないのであれば、事例は探さなくてもよいですよ。それよりＷｅｂアプリの作成に注力しましょう。

[yuyuyuriko78]

デコレータ

• 既存の関数を変更することなく、新しい機能の追加・機能の変更をすることができる便利なもの。
• 関数定義（def）の上の行に@デコレータ名を付けるだけ。

pythonの主なデコレータ

@classmethod

@staticmethod

• スタティックメソッド（静的メソッド）：インスタンス化しなくても呼び出し可能な関数

  @property

• プロパティ（属性）：「self.~~~」という形の変数（つまりメンバ変数＝クラス内変数）
• メンバ変数を修飾して返すときに使用する
• プロパティデコレータで装飾された関数は、読み取りしかできないプロパティとなる
• 読み取りしかできない＝値の変更ができない

  @property
  def name(self):
  return str("Player:"+ self._name)

[Atsuhiko]

デコレーター自体は、他人のコードを読み解くと為に知識としては知っていましたｇあ、まだ自分でつあったことはありません。こうして整理していただくと、非常に参考になります。

[yuyuyuriko78]

列挙型　enum

• enumaration: 列挙、目録、一覧表
• from enum import Enum　で、enumライブラリからEnumクラスをインポートすると使える
• Enum型のクラスを作るときは、Enumクラスを継承する class クラス名(Enum)
  • class クラス名(継承元)　で継承ができる
• 要素は大文字にする

from enum import Enum

class Grade(Enum):
  HANAKO = 1
  TARO = 2
  SABURO = 3

  def __str__(self):
    if self == Grade.HANAKO:
      return "花子です"
    if self == Grade.TARO:
       return "太郎です"
    if self == Grade.SABURO:
      return "三郎です"

if __name__ == '__main__':
  # 添え字でアクセスできる
  print(Grade.TARO)
  # インデックスでもアクセスできる
  print(Color(1))

class Car(Enum):
  AUDI = 0
  BMW = 1
  BENZ = 2

tt = Car.AUDI

print(tt.name)  # => 'AUDI'
print(value)  # => 0

• Enum型のインスタンスは、nameとvalueでアクセスできる

[Atsuhiko]

ライブラリの中のクラスを呼び出すのがまさにこの構文ですね。 import pandas as pd import numpy as np のようにライブラリを省略して引用するのは、自分で作ったクラスでもできるのしょうか？

[yuyuyuriko78]

@Atsuhiko https://uxmilk.jp/23001 このサイトでは「test_module」を「test」として読み込んでるので、大丈夫そうです！

[yuyuyuriko78]

ランダムに値をとる

• ランダムな整数を返す n = random.randint(a, b) aからb（bを含む）の範囲の中から、ランダムな整数を得る

[yuyuyuriko78]

特殊メソッド

★「＿＿init＿＿」

★「＿＿str＿＿」

• Pythonの特殊メソッドのひとつ
• 戻り値がstringでないといけない。
• メンバ関数として定義したとき、そのクラスのインスタンスに対しprintやstrを適用すると、strメソッドが呼び出される。

class Person:
  def __init__(self, name, age):
    self._name = name
    self._age = age
  def __str__(self):
    return '{0}さんは{1}歳です'.format(self.name, self.age)
hanako = Person("Hanako", 21)
print(hanako)
# 結果は「Hanakoさんは21歳です」

参考： strとreprについて Pythonの特殊メソッド

[yuyuyuriko78]

先頭のアンダースコア

• 変数名の先頭につかうアンスコ「_」1個 クラスの内部だけで使うことを示す
• 関数名の先頭につかうアンスコ「__」2個 クラス外部からの通常の方法での呼び出しが出来なくなる 参考　変数名や関数名の先頭のアンスコ