Python 類（Class）

類（Class）

關(guān)于類（Class）叉讥，是一個(gè)很抽象的概念测蹲。本篇幅簡單介紹關(guān)于類的一些基礎(chǔ)內(nèi)容像屋。更多深入的內(nèi)容，可詳閱官方文檔：

https://docs.python.org/3/tutorial/index.html

在 Python 中电禀，所有的數(shù)據(jù)類型都可以視為對象幢码，也可以自定義對象。自定義對象數(shù)據(jù)類型就是類（Class）的概念尖飞。

Python 的類提供了面向?qū)ο缶幊痰乃袠?biāo)準(zhǔn)特性：類繼承機(jī)制允許多個(gè)基類症副，派生類可以覆蓋基類的任何方法，一個(gè)方法可以調(diào)用基類中相同名稱的方法政基。

類定義語法

最簡單的類定義的語法如下：

class ClassName:
    <statement-1>
    .
    .
    .
    <statement-N>

類定義贞铣，和函數(shù)定義類似，必須定義執(zhí)行后才能生效沮明。

類對象

類對象支持兩種操作：屬性引用和實(shí)例化辕坝。

這里的屬性引用使用的是 Python 中所有屬性引用的標(biāo)準(zhǔn)語法：obj.name。有效的屬性名稱是類對象被創(chuàng)建存在于類命名空間的所有名稱荐健。假設(shè)酱畅，類定義如下：

class MyClass:
    """A simple example class"""
    i = 123
    
    def func(self):
        return "hello world"

在這里 MyClass.i 和 Myclass.func 屬于有效屬性，分別返回一個(gè)整數(shù)和一個(gè)函數(shù)對象江场。類屬性可以被賦值纺酸，所以也可以通過賦值改變 MyClass.i 的值。在這里 __doc__ 也是一個(gè)有效的屬性址否，它返回的是一個(gè)所屬類的文檔字符串："A simple example class"餐蔬。

類的實(shí)例化使用函數(shù)表示法。例如，沿用上面的類：

x = MyClass()

創(chuàng)建類的實(shí)例樊诺，并將此對象賦值給變量 x仗考。在這個(gè)實(shí)例化操作的過程中，創(chuàng)建的是一個(gè)空對象啄骇。但許多類喜歡創(chuàng)建帶特定初始狀態(tài)的自定義實(shí)例。因此瘟斜，一個(gè)類能夠定義一個(gè)特殊的方法：__init__()缸夹，例如：

def __init__(self):
    self.data = []

如果一個(gè)類定義了 __init__() 方法，創(chuàng)建新的實(shí)例的時(shí)候螺句，會自動調(diào)用該方法虽惭。

當(dāng)然，這個(gè)方法還能夠有額外的參數(shù)蛇尚。在這種情況下芽唇，提供給類實(shí)例化的參數(shù)都會傳遞給 __init__()，例如：

>>> class Student:
...     def __init__(self, name, age):
...         self.name = name
...         self.age = age
...
>>> s = Student('demon', 21)

>>> s.name, s.age
('demon', 21)

實(shí)例對象

從屬性引用來理解實(shí)例對象取劫。兩種有效的屬性名稱包括：數(shù)據(jù)屬性和方法匆笤。

數(shù)據(jù)屬性不需要聲明：它會像局部變量一樣，在首次賦值的時(shí)候產(chǎn)生谱邪。

另一種實(shí)例屬性引用稱為方法炮捧。方法是從屬于對象的函數(shù)。（方法并非類實(shí)例所特有的惦银，其他對象也有方法咆课。本篇幅若無特別說明，方法一詞專指類實(shí)例對象的方法）

實(shí)例對象的有效方法名稱依賴于所屬的類扯俱。根據(jù)定義书蚪，一個(gè)類所有為對象的屬性都定義了與實(shí)例的相應(yīng)方法。

在上面自定義的 MyClass 類中迅栅，x.func 是有效的方法引用殊校，因?yàn)?MyClass.func 是一個(gè)函數(shù)，而 x.i 并不是方法读存，因?yàn)?MyClass.i 并不是一個(gè)函數(shù)箩艺。但 x.func 并不是就等同于 MyClass.func，因?yàn)?x.func 是一個(gè)方法對象宪萄，不是函數(shù)對象艺谆。

方法對象

在上面 MyClass 的例子中，執(zhí)行下面的語句：

x.func()

這個(gè)時(shí)候回返回 hello world拜英。但是静汤，當(dāng)不想馬上就調(diào)用方法時(shí)，因?yàn)?`x.func

` 是一個(gè)方法對象，可以將其賦值給一個(gè)變量虫给，等待后面調(diào)用藤抡。

xf = x.func
print(xf())

當(dāng)執(zhí)行 print 語句時(shí)，同樣會返回 hello world抹估。

將前面的例子重新放到這里：

class MyClass:
    """A simple example class"""
    i = 123
    
    def func(self):
        return "hello world"

x = MyClass()

在前面執(zhí)行 x.func() 的時(shí)候缠黍，這里并沒有帶參數(shù)，但是在 func 的函數(shù)定義時(shí)药蜻，指定了一個(gè) self 參數(shù)瓷式。

這就是方法特殊的地方，實(shí)例對象會作為函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)被傳入语泽。其實(shí)調(diào)用 x.func 等同于 MyClass.func(x)贸典。

類和實(shí)例變量

一般來說，實(shí)例變量用于每個(gè)實(shí)例的唯一數(shù)據(jù)踱卵，類變量用于類的所有實(shí)例共享的屬性和方法廊驼，如下實(shí)例：

class Dog:
    # 類變量，用于所有實(shí)例共享
    kind = 'canine'

    def __init__(self, name):
        # 實(shí)例變量惋砂，每個(gè)實(shí)例專有
        self.name = name

>>> d = Dog('Emy')
>>> e = Dog('Buddy')
>>> d.kind
'canine'
>>> e.kind
'canine'
>>> d.name
'Emy'
>>> e.name
'Buddy'

由上面的例子可以看出妒挎， kind 類變量是所有實(shí)例共有的，而實(shí)例變量 name 則是每個(gè)實(shí)例獨(dú)有的西饵。

需要注意的是饥漫，共享的數(shù)據(jù)若是涉及到可變對象，往往得到的結(jié)果并不是期望的結(jié)果罗标。例如：

class Dog:

    tricks = []

    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def add_tricks(self, trick):
        self.tricks.append(trick)

>>> d = Dog('Emy')
>>> e = Dog('Buddy')
>>> d.add_tricks('roll over')
>>> e.add_tricks('play dead')
>>> d.tricks
['roll over', 'play dead']
>>> e.tricks
['roll over', 'play dead']

在這里可以看出庸队，列表不應(yīng)該被用作類變量。正確的類設(shè)計(jì)應(yīng)該使用實(shí)例變量：

class Dog:

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.tricks = []
    
    def add_tricks(self, trick):
        self.tricks.append(trick)

>>> d = Dog('Emy')
>>> e = Dog('Buddy')
>>> d.add_tricks('roll over')
>>> e.add_tricks('play dead')
>>> d.tricks
['roll over']
>>> e.tricks
['play dead']

注意事項(xiàng)： 數(shù)據(jù)屬性會覆蓋具有相同名稱的方法屬性闯割。若是程序當(dāng)中的代碼量夠大彻消，這種情況很有可能會發(fā)生。所以可以做某些約定來最小化這種可能產(chǎn)生沖突的情況宙拉。例如在屬性名稱前加一個(gè)下劃線宾尚，或者方法屬性用動詞來命名，名詞來命名數(shù)據(jù)屬性谢澈。

以上就是關(guān)于類（Class）的一部分基礎(chǔ)內(nèi)容煌贴，后續(xù)會另開篇幅繼續(xù)介紹類的其他相關(guān)內(nèi)容。

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