Question

我正在编写一个python脚本，它根据两个参数计算各种数量，即球体的长半径和短半径。在我看来，我可以写一个球体类来做到这一点。但是，我是面向对象设计的新手，并且想知道你是否有更多经验丰富的人可以帮助我。

实例用参数a和b分别实例化了长半径和短半径，所以我按如下方式设计了类：

class Spheroid:
  def __init__(self,a,b):
    self.longax  = a
    self.shortax = b

我想要计算的数量之一是音量。球状体的体积为4 * pi / 3 * a * b * b。

我的问题是，我是否在课堂上为此定义了方法或属性？

e.g。我可以定义一个方法：

def Volume(self):
  return 4*pi/3 * self.longax * self.shortax * self.shortax

或者我可以使用属性：

self.volume = 4*pi/3 * self.longax * self.shortax * self.shortax

我也可以将它包含在init方法中：

class Spheroid:
  def __init__(self,a,b):
    self.longax  = a
    self.shortax = b
    self.volume = 4*pi/3 * a * b * b.

哪个更好用，为什么？一般来说，我什么时候使用方法？何时使用属性？我通常不会关心，但我有很多这些要实现，我想了解OO设计以供将来参考。

由于

编辑：

根据Martijn的建议实施属性后，我最终得到了类似的结果：

class Spheroid(object):
  def __init__(self,a,b):
    self.shortax = a
    self.longax  = b
    self.alpha=self.longax/self.shortax

    @property
    def volume(self):
        return (4*np.pi/3) * self.shortax * self.shortax * self.longax

    @property
    def epsilon(self):
        return np.sqrt(1-self.alpha**(-2))

    @property
    def geometricaspect(self):
        return 0.5 + np.arcsin(self.epsilon)*0.5*self.alpha/self.epsilon

    @property
    def surfacearea(self):
        return 4*np.pi*self.shortax**2*self.geometricaspect

我实例化了一个实例s = Spheroid（），但每当我尝试像s.volume或s.epsilon这样的东西时，我得到一个AttributeError：

AttributeError：'Spheroid'对象没有属性'volume'

我在这里做错了什么？

另外，在我的 init 方法中，我使用了self.alpha = self.longax / self.shortax而不是a / b，这有什么不同吗？有一种方式更好吗？

Answer 1

您有第3个选项：使用property将其设为属性和方法：

class Spheroid(object):
    def __init__(self, a, b):
        self.long  = a
        self.short = b

    @property
    def volume(self):
        return 4 * pi / 3 * self.long * self.short * self.short

您可以像属性一样访问.volume：

>>> s = Spheroid(2, 3)
>>> s.volume
75.39822368615503

为了使property描述符正常工作，在Python 2中，您需要确保您的类继承自object;在Python 3中，可以安全地省略基类。

在这种情况下，音量的计算足够便宜，但属性允许你推迟必须计算音量直到你真正需要它。

上面的示例创建了一个只读属性;只定义了一个getter：

>>> s.volume = None
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: can't set attribute

您可以轻松缓存属性计算的结果：

class Spheroid(object):
    _volume = None

    def __init__(self, a, b):
        self.long  = a
        self.short = b

    @property
    def volume(self):
        if self._volume is None:
            self._volume = 4 * pi / 3 * self.long * self.short * self.short
        return self._volume

这样您只需每{/ 1}个实例计算一次。

您使用的内容取决于许多因素;您需要使用API的容易程度，计算量的频率，创建许多 Spheroid实例的方式等等。如果您在循环中创建了数百万个，但只需要对于其中一小部分的音量，使用属性而不是在Spheroid中设置音量是有意义的。

但是，如果您的课程可以根据音量调整;比方说，通过自动调整其中一个半径，__init__更有意义：

@property

现在你有一个球体，当你调节音量时它会自然地调整它的短属性：

class Spheroid(object): def __init__(self, a, b): self.long = a self.short = b @property def volume(self): return 4 * pi / 3 * self.long * self.short * self.short @volume.setter def volume(self, newvolume): # adjust the short radius self.short = sqrt(newvolume / (4 * pi / 3 * self.long))

注意：从技术上讲，您使用>>> s = Spheroid(2, 1) >>> s.volume 8.377580409572781 >>> s.volume = 75.39822368615503 >>> s.long, s.short (2, 3.0)表示法访问对象的任何属性;方法包括在内出于本答案的目的，我使用您的.name作为未调用的任何值（在名称后不使用attribute）。

Answer 2

你会一直使用这些数据吗？

如果没有，你可以使用一个属性，然后懒洋洋地计算它......

class Spheroid(object):
  def __init__(self,a,b):
    self.longax  = a
    self.shortax = b
    self._volume = None

  @property
  def volume(self):
      if self._volume is None :
           self._volume = 4*pi/3 * self.longax * self.shortax * self.shortax
      return self._volume

Answer 3

由于以下原因，我将实现卷作为方法：

它可以从其他属性计算出来，因此可以节省计算空间（除非这是非常复杂的计算，而且你可以考虑缓存它）。
它不是对象的自然“特征”，例如对于圆，半径是属性而不是区域（这不是真正的格式定义）
像体积这样的东西是一种抽象的方法，如果你想拥有一系列对象并以多态方式计算每个对象的体积。

属性还是方法？

3 个答案: