Python 클래스와 메서드의 핵심 개념

클래스와 인스턴스의 이해

파이썬에서 객체지향 프로그래밍은 클래스와 인스턴스를 중심으로 전개된다. 클래스는 일종의 설계도이며, 이로부터 생성된 인스턴스는 실제 데이터를 담고 있는 개별 객체다. 예를 들어, Car라는 클래스를 정의하면 각각의 차량 정보는 그 클래스의 인스턴스로 표현할 수 있다.

클래스의 장점

  • 다형성(Polymorphism): 서로 다른 클래스에 속한 객체라도 동일한 인터페이스로 메서드를 호출할 수 있어 코드의 유연성을 높인다.
  • 캡슐화(Encapsulation): 내부 구현을 숨기고 외부에서는 필요한 메서드만을 통해 상호작용하게 함으로써 보안과 유지보수성을 향상시킨다.
  • 상속(Inheritance): 기존 클래스의 특성을 재사용하면서 새로운 기능을 추가하거나 수정할 수 있어 중복 코드를 줄이고 계층적 설계가 가능하다.

클래스 정의와 초기화

클래스는 class 키워드로 시작하며, 이름은 일반적으로 파스칼 케이스(첫 글자 대문자)를 사용하는 것이 관례다. 가장 기본적인 구성 요소 중 하나는 __init__ 메서드로, 객체 생성 시 자동으로 호출되어 초기 속성을 설정한다.

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

p = Person("Alice", 30)
print(p.age)  # 출력: 30

여기서 self는 현재 인스턴스를 참조하는 매개변수로, 모든 인스턴스 메서드의 첫 번째 인자로 지정되어야 한다.

비공개 멤버 (Private Members)

속성이나 메서드 이름 앞에 두 개의 밑줄(__)을 붙이면 비공개로 선언되며, 외부에서 직접 접근할 수 없게 된다. 이는 정보 은닉을 위한 수단이다.

class BankAccount:
    def __init__(self, balance):
        self.__balance = balance  # 비공개 속성

    def __get_balance(self):     # 비공개 메서드
        return self.__balance

    def show_balance(self):
        return self.__get_balance()

account = BankAccount(1000)
# account.__balance  # 오류 발생
print(account.show_balance())  # 정상 작동: 1000

@classmethod 데코레이터

클래스 메서드는 인스턴스가 아닌 클래스 전체에 영향을 미치는 작업을 수행할 때 사용된다. cls를 첫 번째 인자로 받으며, 클래스 자체를 가리킨다.

class MathUtils:
    @classmethod
    def add_ten(cls, value):
        return value + 10

result = MathUtils.add_ten(5)
print(result)  # 출력: 15

이 방식은 정적 데이터 처리나 팩토리 메서드 구현에 유용하다.

@property 데코레이터

속성처럼 접근할 수 있지만 내부적으로는 메서드로 동작하도록 만들어주는 기능이다. 게터, 세터, 딜리터를 정의할 수 있어 제어력을 높인다.

class Temperature:
    def __init__(self, celsius):
        self._celsius = celsius

    @property
    def celsius(self):
        return self._celsius

    @celsius.setter
    def celsius(self, value):
        if value < -273.15:
            raise ValueError("절대영도 이하 온도는 불가능합니다.")
        self._celsius = value

    @celsius.deleter
    def celsius(self):
        print("온도 데이터 삭제됨")
        del self._celsius

temp = Temperature(25)
temp.celsius = 30
print(temp.celsius)  # 출력: 30

상속과 다중 상속

기존 클래스의 기능을 확장하기 위해 상속을 사용한다. 단일 상속뿐 아니라 여러 부모 클래스로부터 특성을 물려받는 다중 상속도 지원한다.

class Animal:
    def speak(self):
        pass

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        return "멍멍!"

class Bird(Animal):
    def fly(self):
        return "날 수 있음"

class FlyingDog(Dog, Bird):  # 다중 상속
    pass

pet = FlyingDog()
print(pet.speak())  # 출력: 멍멍!
print(pet.fly())    # 출력: 날 수 있음

메서드 이름이 겹칠 경우, 상속 순서(MRO: Method Resolution Order)에 따라 먼저 등장하는 클래스의 메서드가 호출된다.

특수 메서드 (매직 메서드)

파이썬은 __init__, __str__과 같은 특수 메서드를 제공하여 연산자 오버로딩이나 내장 함수와의 통합을 가능하게 한다.

__str__ vs __repr__

__str__은 사용자 친화적인 문자열을 반환하며, print()에서 사용된다. 반면 __repr__은 개발자를 위한 더 자세한 표현을 제공하고, 가능하면 객체를 재생성할 수 있는 형태여야 한다.

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def __str__(self):
        return f"좌표: ({self.x}, {self.y})"

    def __repr__(self):
        return f"Point({self.x}, {self.y})"

p = Point(1, 2)
print(p)        # 출력: 좌표: (1, 2)
print(repr(p))  # 출력: Point(1, 2)

__getitem__, __setitem__, __delitem__

이 메서드들은 객체를 마치 컨테이너(예: 리스트, 딕셔너리)처럼 동작하게 만든다.

class Storage:
    def __init__(self):
        self._data = {}

    def __getitem__(self, key):
        return self._data.get(key, None)

    def __setitem__(self, key, value):
        self._data[key] = value

    def __delitem__(self, key):
        del self._data[key]

s = Storage()
s['name'] = 'John'
print(s['name'])  # 출력: John
del s['name']

__del__ 소멸자

객체가 메모리에서 해제될 때 자동으로 호출되는 메서드로, 정리 작업에 사용된다.

class Logger:
    def __del__(self):
        print("리소스 정리 중...")

log = Logger()
del log  # 출력: 리소스 정리 중...

태그: python Class Inheritance magic methods property decorator

7월 22일 00:03에 게시됨

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