파이썬 클래스 개념 조각 모음

클래스(Class)를 사용하는 이유

관련 있는 데이터를 묶기 위해 배열이, 데이터 묶음 요소마다 의미를 부여하기 위해 딕셔너리가, 의미를 확장해 다양한 정보와 동작들을 한데 묶어 표현하기 위해 클래스가 탄생했다.
보안상의 이슈를 다루기 위해 코드들을 바깥과 분리하여 감싸는 encapsulation 기능이 필요했다.

main을 사용하는 이유

C, C++ 같은 언어의 main 함수 영향을 받았다.
프로그램의 중심이 되는 코드들을 한 곳에 정리하기 위한 관리상 요인이 작용했다. (덕분에 프로그래밍의 시작점 파악이 용이)

속성(Attribute)의 종류

인스턴스 속성
- 인스턴스를 통해 접근할 수 있는 속성 (클래스 바깥에서는 인스턴스.속성, 클래스 내부에서는 self.속성으로 접근)
- __init__ 메서드 안에 정의한 속성
- 인스턴스 별로 독립되어 있는 속성이며, 각 인스턴스가 값을 따로 저장해야 할 때 사용
- 인스턴스를 생성한 후에도 자유롭게 속성을 추가할 수 있음
  - 인스턴스.속성 = something (방법 1)
  - 클래스 내 메서드에 속성을 정의하고, 인스턴스 생성 후 호출 (방법 2)
- __slots__ 메서드로 특정 속성만 추가를 허용하도록 지정 가능
  - __slots__ = ['속성이름1, '속성이름2'] (속성 이름은 문자열로 지정)
```
>>> class Person:
...     __slots__ = ['name', 'age']    # name, age만 허용(다른 속성은 생성 제한)
...
>>> maria = Person()
>>> maria.name = '마리아'                     # 허용된 속성
>>> maria.age = 20                            # 허용된 속성
>>> maria.address = '서울시 서초구 반포동'    # 허용되지 않은 속성은 추가할 때 에러가 발생함
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#32>", line 1, in <module>
    maria.address = '서울시 서초구 반포동'
AttributeError: 'Person' object has no attribute 'address'
```
클래스 속성
- 클래스에 바로 만든 속성
- 클래스 내부, 클래스 바깥 모두에서 접근 가능하다. (언더스코어 2개를 사용해 비공개 속성으로도 만들 수 있음)
- 모든 인스턴스가 공유하는 속성이며, 인스턴스 전체가 사용해야 하는 값을 저장할 때 사용
```
  class Person:
      bag = []
     
      def put_bag(self, stuff):
          Person.bag.append(stuff)  # self.bag.append(stuff)라고 써도 되지만, 클래스 이름을 쓰는 것이 명확
     
  james = Person()
  james.put_bag('책')
     
  maria = Person()
  maria.put_bag('열쇠')
     
  print(james.bag)  # ['책', '열쇠']
  print(maria.bag)  # ['책', '열쇠']
```
속성과 메서드 이름을 찾는 순서

파이썬에서 속성, 메서드 이름을 찾을 때, 인스턴스, 클래스 순으로 찾는다. 위 예에서도 마치 인스턴스 속성을 사용한 것 같지만, 인스턴스 속성이 없으면 클래스 속성을 찾게 되므로 실제로 클래스 속성을 리턴한 것이다.

인스턴스나 클래스에서 __dict__ 속성을 출력해보면 현재 인스턴스와 클래스의 속성을 딕셔너리로 확인할 수 있다.
```
>>> james.__dict__
{}
>>> Person.__dict__
mappingproxy({'__module__': '__main__', 'bag': ['책', '열쇠'], 'put_bag': <function Person.put_bag at 0x028A32B8>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Person' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Person' objects>, '__doc__': None})
```

메서드(Method)의 종류

인스턴스 메서드
- 인스턴스를 통해 접근할 수 있는 메서드
- 대부분의 일반적인 메서드에 해당되며 첫 번째 파라미터로 self를 지정하는 메서드 (self는 instance 그 자체를 받음)
정적 메서드
- 인스턴스를 통하지 않고 클래스에서 바로 호출 가능
- 메서드 위에 @staticmethod를 붙이고 파라미터로 self를 지정하지 않는 메서드
- self를 받지 않기 때문에 인스턴스 속성에 접근할 수 없음
- 그래서 보통 인스턴스 속성, 인스턴스 메서드가 필요없는 메서드, 인스턴스의 상태를 변화시키지 않는 순수함수를 만들 때 사용
```
  class Calc:
      @staticmethod
      def add(a, b):
          print(a + b)
     
      @staticmethod
      def mul(a, b):
          print(a * b)
     
  Calc.add(10, 20)    # 클래스에서 바로 메서드 호출 / 30
  Calc.mul(10, 20)    # 클래스에서 바로 메서드 호출 / 200
```

클래스 메서드

인스턴스를 통하지 않고 클래스에서 바로 호출 가능
메서드 위에 @classmethod를 붙이고 첫번째 파라미터로 cls를 지정하는 메서드 (cls는 class 그 자체를 받음)
cls를 받기 때문에 클래스 속성, 클래스 메서드에 접근할 수 있음
메서드 안에서 클래스 속성, 클래스 메서드에 접근하거나 메서드 안에서 현재 클래스의 인스턴스를 만들 때 사용

  class Person:
      count = 0    # 클래스 속성
     
      def __init__(self):
          Person.count += 1    # 인스턴스가 만들어질 때
                               # 클래스 속성 count에 1을 더함
     
      @classmethod
      def print_count(cls):
          print('{0}명 생성되었습니다.'.format(cls.count))    # cls로 클래스 속성에 접근
     
  james = Person()
  maria = Person()
     
  Person.print_count()    # 2명 생성되었습니다.

비공개 속성과 비공개 메서드

비공개 속성 (Private Attribute)

클래스 바깥에서는 접근할 수 없고 클래스 안에서만 사용할 수 있는 속성
클래스 바깥에 드러내고 싶지 않은 값에 사용한다.
__속성으로 사용

  class Person:
      def __init__(self, name, age, address, wallet):
          self.name = name
          self.age = age
          self.address = address
          self.__wallet = wallet    # 변수 앞에 __를 붙여서 비공개 속성으로 만듦
     
  maria = Person('마리아', 20, '서울시 서초구 반포동', 10000)
  maria.__wallet -= 10000    # 클래스 바깥에서 비공개 속성에 접근하면 에러가 발생함

클래스 내 메서드에서는 접근 가능

class Person:
    def __init__(self, name, age, address, wallet):
        self.name = name
        self.age = age
        self.address = address
        self.__wallet = wallet    # 변수 앞에 __를 붙여서 비공개 속성으로 만듦
     
    def pay(self, amount):
        self.__wallet -= amount   # 비공개 속성은 클래스 안의 메서드에서만 접근할 수 있음
        print('이제 {0}원 남았네요.'.format(self.__wallet))
     
maria = Person('마리아', 20, '서울시 서초구 반포동', 10000)
maria.pay(3000)

비공개 메서드 (Private Method)

클래스 바깥에서는 접근할 수 없고 클래스 안에서만 사용할 수 있는 메서드
클래스 바깥에 드러내고 싶지 않고 보통 내부에서만 호출되어야 할 때 사용한다.
__메서드로 사용

  class Person:
      def __greeting(self):
          print('Hello')
     
      def hello(self):
          self.__greeting()    # 클래스 안에서는 비공개 메서드를 호출할 수 있음
     
  james = Person()
  james.__greeting()    # 에러: 클래스 바깥에서는 비공개 메서드를 호출할 수 없음

파이썬 접근 제어

다른 언어와 달리 파이썬은 접근제어자 키워드가 따로 존재하지 않기 때문에 네이밍(naming)을 통해 접근 제어를 수행한다.
다만, 파이썬에서는 네이밍을 사용해 접근을 제어해도 완벽하게 차단할 수는 없다.
public, protected, private은 상황별로 다음과 같은 양상을 보인다.
public
- 언더스코어(_)없이 시작하는 속성, 메서드
- 어디서나 접근 가능
protected
- 언더스코어 1개로 시작하는 속성, 메서드
- 어디서나 접근 가능하지만, 암묵적 규칙에 의해 해당 클래스 내부와 파생 클래스에서만 접근해야 함 (파이썬은 protect 기능이 X)
private
- 언더스코어 2개로 시작하는 속성, 메서드
- 해당 클래스 내부에서만 접근 가능

주요 Dunder Method (=Magic method)

__repr__

해당 class의 string representation을 설정
객체를 출력하면 미리 설정된 사용자가 이해할 수 있는 문자열을 반환
self 파라미터 하나만 받고, 반드시 문자열을 리턴해야 한다.

  class Employee():
    def __init__(self, name):
      self.name = name
     
    def __repr__(self):
      return self.name
     
  argus = Employee("Argus Filch")
  print(argus)
  # prints "Argus Filch"

__add__

+ 기호에 대응하는 메서드
더하는 메서드로서 self 파라미터와 여기에 더할 인자 하나를 받는다.

  class Color:
      def __init__(self, red, green, blue):
          self.red = red
          self.green = green
          self.blue = blue
     
     
      def __repr__(self):
          return "Color with RGB = ({red}, {green}, {blue})".format(red=self.red, green=self.green, blue=self.blue)
        
        
      def __add__(self, other):
          """
          Adds two RGB colors together
          Maximum value is 255
          """
          new_red = min(self.red + other.red, 255)
          new_green = min(self.green + other.green, 255)
          new_blue = min(self.blue + other.blue, 255)
     
          return Color(new_red, new_green, new_blue)
        
        
  red = Color(255, 0, 0)
  green = Color(0, 255, 0)
  blue = Color(0, 0, 255)
    
    
  # Color with RGB: (255, 0, 255)
  magenta = red + blue
     
  # Color with RGB: (0, 255, 255)
  cyan = green + blue
     
  # Color with RGB: (255, 255, 0)
  yellow = red + green
     
  # Color with RGB: (255, 255, 255)
  white = red + green + blue

__len__
- len() 함수를 호출했을 때의 결과 값을 임의로 설정해 리턴할 수 있는 메서드
__iter__
- iterator 객체를 반환해 반복가능한 객체로 만들어 주는 메서드
__contains__
- 멤버 연산자 in을 사용할 수 있게 해주는 메서드

클래스 관련 메서드

특정 클래스의 인스턴스인지 확인하기
- isinstance(인스턴스, 클래스)
- True, False 반환
해당 객체가 특정 속성을 가지고 있는지 여부 확인하기
- hasattr(객체, '속성')
- True, False 반환
```
  hasattr(attributeless, "fake_attribute")
  # returns False
```
해당 객체에서 특정 속성의 값을 가져오기
- getattr(객체, '속성', default)
- 속성이 있으면 속성의 값 반환, 없으면 디폴트 값 반환
```
  getattr(attributeless, "other_fake_attribute", 800)
  # returns 800, the default value
```
특정 클래스 A가 클래스 B의 subclass인지 확인하기
- issubclass(클래스 A, 클래스 B)
- True, False 반환

Reference

파이썬 코딩 도장
Codecademy - learning python 3
private, proteted, public 의 차이
인스턴스 메소드의 종류와 용법 (Instance methods): Public, Protected, Private 접근제어자 (Access Modifiers)

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