本篇引用原文鏈接：【跟著Head First學(xué)python】8、一點(diǎn)點(diǎn)類：抽象行為和狀態(tài)

1、類的引入

?????? 我們在第七章中想要實(shí)現(xiàn)代碼的可重用、SQL連接與斷開的簡略寫法，而這需要上下文管理協(xié)議的支持，而為了使用上下文管理協(xié)議，我們引入了類。在本章中，暫時不進(jìn)行上下文管理協(xié)議與類的交互問題，而只討論類。

?????? 當(dāng)然，其他復(fù)雜功能諸如繼承與多態(tài)也暫時不考慮，我們在本章主要考慮封裝。

2、類的概述

python中的類，大抵與其他語言中的類相似：都是由方法與屬性構(gòu)成的。方法實(shí)際上就是函數(shù)，屬性實(shí)際上就是變量。類就是把函數(shù)和變量打包在一起的一個結(jié)構(gòu)。

首先必須明確一點(diǎn)，方法是所有屬于某個類的對象共有的，只要一個變量屬于某個類，它就可以使用該類的所有方法；但是屬性是各個變量各自私有的，不會在不同變量間共享。

專業(yè)的來講，即是：從同一個類創(chuàng)建的所有對象都可以訪問這個類的方法（共享代碼）。不過，每個對象會維護(hù)其自己的屬性副本。

我們以舉例來說明我們想要實(shí)現(xiàn)的類的某些功能。

我們要新建一個名為CountFromBy的類，它應(yīng)具有以下功能：

能夠通過這個類創(chuàng)建對象。

這個類有兩個屬性，val和incr，前者是當(dāng)前值，后者是累加值。

這個類應(yīng)具有一個方法，累加increase，每調(diào)用一次該方法，當(dāng)前值便與累加值相加一次，并將和賦給當(dāng)前值。

若是創(chuàng)建對象時未輸入?yún)?shù)，應(yīng)具有默認(rèn)參數(shù)。

輸入對象名，應(yīng)返回對象的val值。

可以選擇在創(chuàng)建對象時輸入一個參數(shù)，這種情況下，這個參數(shù)將賦值給val。

也可以選擇在創(chuàng)建對象時輸入兩個參數(shù)，這種情況下，第一個參數(shù)將賦值給val，第二個則是incr。

還可以選擇輸入一個參數(shù)，這個參數(shù)賦值給incr而不是val。

下面將按步分別實(shí)現(xiàn)以上功能。

3、功能實(shí)現(xiàn)

①、通過類創(chuàng)建對象

這是最基本的功能，python會替我們實(shí)現(xiàn)。具體來說，就類似調(diào)用函數(shù)一樣調(diào)用類名，并在后面加上小括號()即可。

那么問題來了，如何分辨某句代碼是調(diào)用了一個函數(shù)還是用類創(chuàng)建了一個對象呢？

只看某一句代碼很難分辨。于是有了一個約定俗成的規(guī)定：

a=CountFromBy()#這是類

b=count_from_by()#這是函數(shù)

即若按駝峰形式命名，說明這將創(chuàng)建一個對象，若單詞間用下劃線隔開，說明這將調(diào)用一個函數(shù)。

②、類的初始化

為什么我們調(diào)用類名就可以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造一個對象呢？這期間發(fā)生了什么？為什么調(diào)用類名傳入的參數(shù)可以給類賦值呢？

這是由于我們重寫了__init__這一方法。

在之前我們看見過類似的，__main__，因此并不算陌生。__init__方法，以及之后提到的一些方法，都是屬于object類的一個方法。這個object類，只看其名字，都可以知道它很有排面，敢叫這樣一個名字，它的勢力一定很大。

事實(shí)上，我們在python中建的所有類，都繼承自這個類，這個類中有一系列默認(rèn)的常用方法。我們建了一個自己的類之后，如果沒有自己寫一個方法，那就默認(rèn)使用object類中的方法。

比如說，對于一個什么都沒有的空類，AnEmptyCalss，調(diào)用這個類的時候使用如下代碼：

a=AnEmptyClass()

由于這是一個空類，因此他自己不知道自己被調(diào)用后該做什么，因此將調(diào)用object類的__init__方法，建立一個該類的對象。但是這只是權(quán)宜之計(jì)，畢竟每個類都不一樣，不可能用一個方法滿足所有類的要求。因此，我們需要在自己寫的類里面重寫__init__方法。如下：

classCountFromBy:

def__init__(self,v:int=0,i:int=1)->None:

? ? ? ? self.val=v

? ? ? ? self.incr=i

在解釋這個方法之前，來看python中創(chuàng)建一個類要做的事：class+空格+類名：，很簡單。

接下來解釋一下這個方法吧。首先方法名也是__init__，這樣在創(chuàng)建對象時候?qū)⒅苯诱{(diào)用自己的__init__方法，而不會去找object的公共方法了。這個方法有三個參數(shù)，self，v，i。為什么有三個呢？這個self是干嘛用的？

emmmm，有點(diǎn)難解釋，我準(zhǔn)備從函數(shù)作用域這一點(diǎn)來解釋為什么要有這個self。

眾所周知，變量在作用域內(nèi)才有效。舉一個例子，說打南邊來了個函數(shù)叫add，手里提著一個參數(shù)a，然后它在北邊變出一個變量b，add實(shí)現(xiàn)了a+b的功能，并把這個值賦給a。然后呢？然后北邊這個b又被add給拍死了。

b的生命就存在于add把它創(chuàng)建出來到add拍死他這一段時間內(nèi)。這段時間就是作用域。用完就扔，很好的節(jié)約了內(nèi)存空間。

也就是說，在我調(diào)用函數(shù)add時，在外面來看，只能看到add的參數(shù)a，b是看不到的。一旦add調(diào)用完成，a被重新賦值，b就沒了?，F(xiàn)在問題來了，我想保存b怎么辦，推廣一下，我想保存函數(shù)中所有的變量該怎么辦。

你可能這樣想，我用一個數(shù)組或者一個字典保存，當(dāng)然可以，但是有點(diǎn)蠢。如果要保存的是一個類的屬性，那么事情就變得重要，而且這是很經(jīng)常發(fā)生的。為了保存類的屬性，我們當(dāng)然要指明類了，即使這個函數(shù)是類的方法，那保存類的屬性也還是要指明，因?yàn)榭隙〞胁恍枰４娴呐R時變量，要把需要保存的類的屬性和不需保存的臨時變量分開，指明很有必要。

self就是為了指明自己而出現(xiàn)的。self的“值”，就是最開始建立的對象名。

可以這么說，如果一個函數(shù)的參數(shù)有self，那么它就是一個類的方法，這是一個小技巧，分辨方法和函數(shù)。其實(shí)這里的self和java里的this差不多。這可以推理出以下一個論斷：每個類的方法都至少有一個參數(shù)。

要注意一點(diǎn)，雖然self是方法里面的第一個參數(shù)，但是卻不需要在調(diào)用的時候給它指定一個值，解釋器會幫我們做這件事。舉個例子，在創(chuàng)建上面這個對象時，我們最多需要輸入兩個值，卻不能輸入三個值。

然后來看第二個和第三個參數(shù)，v和i，它們是有默認(rèn)值的，這種寫法我們在之前已經(jīng)看過，這說明如果沒有給v或i賦值，那么它們的值會默認(rèn)為0和1。這很方便。

最后看函數(shù)體，這里可以很直觀的看出self的功能，v和i都可以看做是臨時變量，想把它們保存下來，只需給類的屬性val和incr賦值為v和i即可。

以上便實(shí)現(xiàn)了類的初始化。

③、類的方法

在上面我們重寫了類的__init__方法，如果我們想寫一個自己的方法，也十分類似。注意我們的方法的功能，val+incr，也就是說，不需要額外的參數(shù)。因此我們的方法increase的參數(shù)只有一個，那就是self。代碼如下：

defincrease(self)->None:

? ? self.val+=self.incr

可以說是很簡單了。

在調(diào)用的時候，我們需要按如下形式：

a.increase()

在運(yùn)行時，解釋器會把它改成如下形式：

CountFromBy.increase(c)

這也就是我們在上面所說的“解釋器會幫我們做這件事”，這樣increase的參數(shù)就被指定了，一切都圓了回來。我們當(dāng)然也可以使用這種方式調(diào)用類的方法，但這純屬多此一舉。

④、對象的表達(dá)

當(dāng)我們聲明了某個類的一個對象，然后print這個類，會發(fā)生什么？一起來看看。

我們可能想要的是a的val值，但是計(jì)算機(jī)不知道，它覺得val和incr一樣好看，憑什么print一下a就要輸出a的val呢？它不輸出這個。它輸出一串神秘代碼。我們來看這段代碼的含義。

嗯，前面這個“__main__.CountFromBy”看起來是這個變量a的類型，是CountFromBy。后面這個是什么？

我們將使用兩個常用函數(shù)：type和id。

type函數(shù)用于顯示創(chuàng)建這個對象的類的有關(guān)信息。

id函數(shù)用于顯示對象內(nèi)存地址的有關(guān)信息。如下：

嗯，這個type和上面對應(yīng)上了，但是id沒有對應(yīng)上啊。別急，把id變?yōu)?6進(jìn)制，利用函數(shù)hex，如下：

完美對應(yīng)a的后半段，只是大寫變成了小寫。

這說明在默認(rèn)時，打印某個對象將會輸出該對象的類的信息，并輸出它所在的內(nèi)存地址。很多時候這不是我們需要的信息，怎么辦呢？重寫。

是的，上面的功能是object中的一個方法實(shí)現(xiàn)的，這個方法叫__repr__。如果想要實(shí)現(xiàn)打印某個對象的個性化，我們要重寫__repr__。如下：

def__repr__(self)->str:

returnstr(self.val)

很簡單，我們這里選擇返回對象的val值的str格式。這樣我們在打印對象的時候，將會返回想要的值了。

⑤、對象的個性化初始化3

實(shí)際上，這一功能在我們實(shí)現(xiàn)重寫__init__的時候就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。唯一要注意的一點(diǎn)就是若想單獨(dú)為incr賦值，應(yīng)與def中的相同，在初始化時指明參數(shù)為i，而不能是incr，因?yàn)槌跏蓟瘜?shí)際上就是調(diào)用__init__函數(shù)，這個函數(shù)只認(rèn)識i，而不認(rèn)識incr。

以上步驟完成后，接下來就可以學(xué)習(xí)上下文協(xié)議的有關(guān)內(nèi)容了