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類和實(shí)例
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面向?qū)ο笞钪匾母拍罹褪穷悾–lass)和實(shí)例(Instance),必須牢記類是抽象的模板,比如Student類,而實(shí)例是根據(jù)類創(chuàng)建出來(lái)的一個(gè)個(gè)具體的“對(duì)象”,每個(gè)對(duì)象都擁有相同的方法,但各自的數(shù)據(jù)可能不同。
仍以Student類為例,在Python中,定義類是通過(guò)class
關(guān)鍵字:
class Student(object): pass
class
后面緊接著是類名,即Student
,類名通常是大寫(xiě)開(kāi)頭的單詞,緊接著是(object)
,表示該類是從哪個(gè)類繼承下來(lái)的,繼承的概念我們后面再講,通常,如果沒(méi)有合適的繼承類,就使用object
類,這是所有類最終都會(huì)繼承的類。
定義好了Student
類,就可以根據(jù)Student
類創(chuàng)建出Student
的實(shí)例,創(chuàng)建實(shí)例是通過(guò)類名+()實(shí)現(xiàn)的:
>>> bart = Student()>>> bart<main.Student object at 0x10a67a590>>>> Student<class 'main.Student'>
可以看到,變量bart
指向的就是一個(gè)Student
的實(shí)例,后面的0x10a67a590
是內(nèi)存地址,每個(gè)object的地址都不一樣,而Student
本身則是一個(gè)類。
可以自由地給一個(gè)實(shí)例變量綁定屬性,比如,給實(shí)例bart
綁定一個(gè)name
屬性:
>>> bart.name = 'Bart Simpson'>>> bart.name'Bart Simpson'
由于類可以起到模板的作用,因此,可以在創(chuàng)建實(shí)例的時(shí)候,把一些我們認(rèn)為必須綁定的屬性強(qiáng)制填寫(xiě)進(jìn)去。通過(guò)定義一個(gè)特殊的init
方法,在創(chuàng)建實(shí)例的時(shí)候,就把name
,score
等屬性綁上去:
class Student(object): def init(self, name, score): self.name = name self.score = score
注意到init
方法的第一個(gè)參數(shù)永遠(yuǎn)是self
,表示創(chuàng)建的實(shí)例本身,因此,在init
方法內(nèi)部,就可以把各種屬性綁定到self
,因?yàn)閟elf
就指向創(chuàng)建的實(shí)例本身。
有了init
方法,在創(chuàng)建實(shí)例的時(shí)候,就不能傳入空的參數(shù)了,必須傳入與init
方法匹配的參數(shù),但self
不需要傳,Python解釋器自己會(huì)把實(shí)例變量傳進(jìn)去:
>>> bart = Student('Bart Simpson', 59)>>> bart.name'Bart Simpson'>>> bart.score59
和普通的函數(shù)相比,在類中定義的函數(shù)只有一點(diǎn)不同,就是第一個(gè)參數(shù)永遠(yuǎn)是實(shí)例變量self
,并且,調(diào)用時(shí),不用傳遞該參數(shù)。除此之外,類的方法和普通函數(shù)沒(méi)有什么區(qū)別,所以,你仍然可以用默認(rèn)參數(shù)、可變參數(shù)、關(guān)鍵字參數(shù)和命名關(guān)鍵字參數(shù)。
數(shù)據(jù)封裝
面向?qū)ο缶幊痰囊粋€(gè)重要特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)封裝。在上面的Student
類中,每個(gè)實(shí)例就擁有各自的name
和score
這些數(shù)據(jù)。我們可以通過(guò)函數(shù)來(lái)訪問(wèn)這些數(shù)據(jù),比如打印一個(gè)學(xué)生的成績(jī):
>>> def print_score(std):... print('%s: %s' % (std.name, std.score))...>>> print_score(bart)Bart Simpson: 59
但是,既然Student
實(shí)例本身就擁有這些數(shù)據(jù),要訪問(wèn)這些數(shù)據(jù),就沒(méi)有必要從外面的函數(shù)去訪問(wèn),可以直接在Student
類的內(nèi)部定義訪問(wèn)數(shù)據(jù)的函數(shù),這樣,就把“數(shù)據(jù)”給封裝起來(lái)了。這些封裝數(shù)據(jù)的函數(shù)是和Student
類本身是關(guān)聯(lián)起來(lái)的,我們稱之為類的方法:
class Student(object): def init(self, name, score): self.name = name self.score = score def print_score(self): print('%s: %s' % (self.name, self.score))
要定義一個(gè)方法,除了第一個(gè)參數(shù)是self
外,其他和普通函數(shù)一樣。要調(diào)用一個(gè)方法,只需要在實(shí)例變量上直接調(diào)用,除了self
不用傳遞,其他參數(shù)正常傳入:
>>> bart.print_score()Bart Simpson: 59
這樣一來(lái),我們從外部看Student
類,就只需要知道,創(chuàng)建實(shí)例需要給出name
和score
,而如何打印,都是在Student
類的內(nèi)部定義的,這些數(shù)據(jù)和邏輯被“封裝”起來(lái)了,調(diào)用很容易,但卻不用知道內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。
封裝的另一個(gè)好處是可以給Student
類增加新的方法,比如get_grade
:
class Student(object): ... def get_grade(self): if self.score >= 90: return 'A' elif self.score >= 60: return 'B' else: return 'C'
同樣的,get_grade
方法可以直接在實(shí)例變量上調(diào)用,不需要知道內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié):
>>> bart.get_grade()'C'
小結(jié)
類是創(chuàng)建實(shí)例的模板,而實(shí)例則是一個(gè)一個(gè)具體的對(duì)象,各個(gè)實(shí)例擁有的數(shù)據(jù)都互相獨(dú)立,互不影響;
方法就是與實(shí)例綁定的函數(shù),和普通函數(shù)不同,方法可以直接訪問(wèn)實(shí)例的數(shù)據(jù);
通過(guò)在實(shí)例上調(diào)用方法,我們就直接操作了對(duì)象內(nèi)部的數(shù)據(jù),但無(wú)需知道方法內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
和靜態(tài)語(yǔ)言不同,Python允許對(duì)實(shí)例變量綁定任何數(shù)據(jù),也就是說(shuō),對(duì)于兩個(gè)實(shí)例變量,雖然它們都是同一個(gè)類的不同實(shí)例,但擁有的變量名稱都可能不同:
>>> bart = Student('Bart Simpson', 59)>>> lisa = Student('Lisa Simpson', 87)>>> bart.age = 8>>> bart.age8>>> lisa.ageTraceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module>AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age'
