Python 类与对象：封装任务状态并避免实例共享数据

本节目标

把任务标题、完成状态与完成操作组织到一个类中，比较两个任务实例的独立状态，并说明类属性与实例属性的使用边界。

知识与使用场景

当多个操作围绕同一份状态展开时，类能把数据与行为放在一起。任务拥有标题和完成状态，完成操作负责把状态从未完成改为完成。调用者无需到处记住字典键名，而是调用任务提供的方法。

__init__ 在新实例初始化时执行，self 指向当前实例。把 done 赋给 self，两个任务就分别保存自己的完成状态。若把可变的列表写在类体中，它通常会被实例共同访问，这与“每个任务有自己的标签”并不相同。

本节对标题做最小校验：必须是字符串，去掉首尾空白后不能为空。完成方法多次调用都把 done 设为 True，具有幂等行为。它没有模拟数据库保存或权限检查，实例变化只存在于本次进程内。

完整示例

class Task:
    def __init__(self, title):
        if not isinstance(title, str):
            raise TypeError("标题必须是字符串")
        title = title.strip()
        if not title:
            raise ValueError("标题不能为空")
        self.title = title
        self.done = False

    def complete(self):
        self.done = True

    def describe(self):
        state = "已完成" if self.done else "待完成"
        return f"{self.title}：{state}"


first = Task("练习类")
second = Task("补充测试")
first.complete()
first.complete()
print(first.describe())
print(second.describe())

预期结果

练习类：已完成
补充测试：待完成

运行与逐步理解

构造 first 和 second 后，它们拥有不同的实例状态。对 first 连续调用两次 complete，并不会把 second 改成已完成，也不会把 first 切回待完成，因为方法采用赋值而不是反转布尔值。

describe 返回文本，调用者再选择打印、写文件或传给界面。让对象方法返回结果比直接打印更容易测试。若以后需要显示完成时间，可以新增实例属性，并明确第二次完成是否更新它，不能只凭方法名猜测。

Python 的普通属性仍可被外部直接修改。本例的校验只发生在构造时，first.title = '' 不会自动再次调用校验。若业务要求始终保持约束，需要增加受控修改方法或 property，并让调用代码遵守约定。

常见问题与边界

• 方法定义遗漏 self，会在实例调用时出现参数数量错误。
• 类体里的 tags = [] 容易让多个实例共享标签，应在初始化中创建 self.tags = []。
• done = True 只创建局部变量；修改实例状态需要写 self.done = True。
• 不必为了使用类而把所有小函数都包装成类，只有相关状态和行为才值得组合。

动手练习

给 Task 增加 reopen 方法，让已完成任务重新待办；再验证空白标题会被拒绝。

参考答案

在类中添加 def reopen(self):，函数体写 self.done = False。调用 first.reopen() 后 describe 应返回“练习类：待完成”；Task(" ") 应抛 ValueError，而不是创建看起来没有标题的任务。