Как работают классы и объекты в Python?

Question

Accepted Answer

**Класс** — это шаблон для создания **объектов** (экземпляров), которые объединяют данные (атрибуты) и поведение (методы). ООП в Python гибко и имеет несколько характерных соглашений, особенно явный `self`.

## Почему это важно

Классы — это то, как вы моделируете сущности и организуете код в объектно-ориентированном Python — объединяя связанные данные и поведение, широко используются в фреймворках, моделировании предметной области и крупных приложениях.

Понимание отличительных соглашений Python — явного `self`, конструктора `__init__`, атрибутов класса vs экземпляра, трёх типов методов (`instance`/`@classmethod`/`@staticmethod`) и соглашений приватности с подчёркиванием — необходимо для написания и чтения объектно-ориентированного Python.

Они достаточно отличаются от других языков (явный self, приватность на основе соглашения), так что хорошее понимание предотвращает распространённую путаницу.

## Определение класса

```python
class Dog:
    species = "Canis familiaris"     # CLASS attribute (shared by all instances)

def __init__(self, name, age):   # the constructor — runs on creation
        self.name = name              # INSTANCE attributes (per object)
        self.age = age

def bark(self):                   # a method — `self` is the instance
        return f"{self.name} says woof"

d = Dog("Rex", 3)        # create an instance (calls __init__)
d.name                   # "Rex"
d.bark()                 # "Rex says woof"
```

## Явный self

```python
def bark(self):          # `self` is ALWAYS the first parameter of a method
    return self.name      # access instance data through self
```

В отличие от многих языков с неявным `this`, Python требует **`self`** в качестве явного первого параметра каждого метода экземпляра — он ссылается на экземпляр, на котором вызывается метод. Вы не передаёте его вручную; `d.bark()` автоматически передаёт `d` как `self`.

## Атрибуты класса vs атрибуты экземпляра

```python
Dog.species          # "Canis familiaris" — shared by all dogs
d.species            # also accessible from an instance
d.name               # "Rex" — unique to this instance
```

Атрибуты класса общие для всех экземпляров; атрибуты экземпляра (устанавливаемые через `self.x =`) — на один объект.

## Типы методов

```python
class Circle:
    def area(self): ...                    # instance method — needs self

@classmethod
    def from_diameter(cls, d):             # class method — receives the CLASS (cls)
        return cls(d / 2)                   # often used as alternative constructors

@staticmethod
    def pi(): return 3.14159               # static — no self/cls, just namespaced
```

## Соглашения инкапсуляции

```python
self.public                # public
self._protected            # "internal use" by convention (not enforced)
self.__private             # name-mangled to _ClassName__private (stronger hiding)
```

Python не имеет настоящих приватных членов — начальные подчёркивания — это соглашения, которые сигнализируют о намерении («не трогай это»), а не жёсткое принуждение.