類別 class 讓程式維護擴展更簡單！

一、類別與物件的概念

Python 理財的初學者隨著程式越寫越多，應該會越來越常碰到幾種情況：

「啊！這個之前寫過，複製貼過來好了」這時候通常第一個會想到要使用的是定義 def 函數，來解決重複使用同一段程式碼的狀況。對 def 不熟的讀者可以先看之前的文章：函式 def 把重複的動作包裝起來！

然後隨著 def 越來越多、程式越來越複雜，「物件導向」的開發方式是一種常見的做法，在 Python 主軸就是圍繞在 class 類別和物件的概念了！

「物件」是什麼呢？舉個最簡單的例子，我們在模擬或是回測的時候要假設一個虛擬的帳戶。這個帳戶就像「存摺」一樣，保存了每筆買賣和轉帳紀錄，如果要計算某段期間的損益，從存摺中查看就能算出來。

在這個情況，定義一個帳戶的類別似乎是個不錯的主意！因為，如果你正在模擬把兩支策略運行在各自的帳戶，但又想要綜合檢驗投資成效，只要用類別 class 定義「存摺」的範本，然後用這個範本創造兩本「存摺物件」，就可以讓整個程式的邏輯變得更清晰易懂。

於是，我們接下來就用這個例子來做 class 的解說吧！

二、Class 入門

這個例子裡，我們定義了一個 class 叫做 Account。

class Account:
    def __init__(self, balance: float = 0.0, password: str = ""):
        self.balance = balance
        self.position = {}
        self.__password = password
        
        self.log = []

    def deposit(self, amount: float):
        self.balance += amount
        self.__save_log({"type":"deposit","amount":amount})
    def withdraw(self, amount: float):
        if self.balance >= amount:
            self.balance -= amount
            self.__save_log({"type":"withdraw","amount":amount})
        else:
            print("balance insufficient!")
    def check_password(self, pw):
        return True if pw == self.__password else False

    def __save_log(self, log):
        self.log.append(log)

首先是 def __init__ 的部分，這是在我們創造這個 class 的物件時，會直接運行的函數，概念上是在初始化這個物件。而後接續的括弧是創造物件時必須傳入的參數。程式碼撰寫方式如下：

def__init__(self, 變數名稱: 預設資料型態 = 預設值, …)

依照上面的例子，我們希望在 Account 物件被創造時，要傳入初始的帳戶餘額 balance，資料型態為 float 浮點數、預設值為 0，以及傳入初始的帳戶密碼 password，資料型態為 str 字串、預設值為 “” 空字串。

在 __init__ 初始化函數內，我們把剛剛傳入的帳戶餘額和密碼存成物件的屬性，因此可以看到變數前面加了 self.，表示我們定義了這個「帳戶」的範本，它必須有這幾個屬性。除此之外，我們還定義了一個屬性叫做 position，就像證券存摺一樣，它也管理著你的股票部位，初始值為空的字典，表示帳戶裡沒有股票持倉。

眼尖的讀者應該有一個疑惑，為什麼我要把密碼定義成 self.__password 呢？在 Python 這叫做 private 私有術性。簡單來說，從外部無法直接取用這個屬性。（其實在 Python 這有破解方法，這裡先不提）。無法直接取用是什麼意思呢？這裡舉個例子：

# 首先，創造一個物件 account（開一個帳戶）
# 初始存入 10000 元，並設密碼為 example
account = Account(10000, “example”)

# 如果想創造另一個帳戶，依樣畫葫蘆就行了
account2 = Account(100, “example_2) 

print(account.balance) # 印出結果 10000
print(account.__password) 
# 出現錯誤 AttributeError: 'Account' object has no attribute '__password'

那要如何取用呢？要透過像範例裡的 check_password 函數一樣，從內部取用。所以，這時候如果我輸入以下程式碼是沒問題的！

account.check_password("example") # 回傳值為 True

另外，能夠舉一反三的同學，應該能看出，def __save_log 也帶著私有屬性！所以我不能從外部寫入帳戶紀錄 log，只能在存款（deposit 函數）和提款（withdraw 函數）時，從內部調用它。（當然這不包括破解私有屬性的情況）

實例方法 instance method：以 self 為開頭，傳入物件

上面這些函數，都是最典型、最常用的實例方法，傳入參數第一個為 self，在創造物件後，透過物件自己去呼叫。舉例來說，我們要存入 100 元的話，應該這麼寫：

account = Account(10000, “example”) # 創造物件 
account account.deposit(100) # 存入 100 元，呼叫時只需傳入 self 之後的參數

靜態方法 staticmethod：大家都能取用的方法

另外，之前收到讀者訊問說，如果我想讓人人都能調用 class 裡面的 def，用 class 來管理，要怎麼寫？

Python 能夠實現這個情境，不過有一些小撇步要注意！我們接續著前面的例子做說明。假設我們把下面這個函數「取得系統維護時間」也定義在上面的 class Account 之中：

    @staticmethod
    def get_maintenance_time():
        return "Sunday 4:00 ~ 5:00 AM"

這時候，無論是用物件呼叫，還是不先實例化，直接用類別取用，都是沒問題的！程式碼如下：

# 以物件呼叫
account = Account(10000, “example) # 創造物件 account
print(account.get_maintenance_time()) # 印出結果: "Sunday 4:00 ~ 5:00 AM"

# 直接取用（注意 Account 是 class 名稱，開頭變成大寫了！）
print(Account.get_maintenance_time()) # 一樣能印出結果: "Sunday 4:00 ~ 5:00 AM"

class 入門先講到這邊，撰寫 Python 理財會用到的 class 並不會太深，若有需要，後續我們再補充吧！