Python 类

新式类和旧式类

在python2.x的版本中,有“新式类”和“旧式类(也叫做经典类)”之分。新式类是python2.2引进的,在此后的版本中,我们一般用的都是新式类。

定义旧式类:

>>> class AA:
...     pass
...

定义新式类的方法:

第一种:

>>> class BB(object):
...     pass
...

跟旧式类的区别就在于类的名字后面跟上(object),这其实是一种名为“继承”的类的操作,当前的类BB是以类object为上级的(object被称为父类),即BB是继承自类object的新类。在python3中,所有的类自然地都是类object的子类,就不用彰显出继承关系了。

第二种:

在类的前面写上这么一句:__metaclass__ == type,然后定义类的时候,就不需要在名字后面写(object)了。

>>> __metaclass__ = type
>>> class CC:
...     pass
... 
>>> cc = CC()
>>> cc.__class__
<class '__main__.CC'>
>>> type(cc)
<class '__main__.CC'>

创建类

例:定义一个比较常见的类,一般情况下,都是这样子的。

#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

__metaclass__ = type

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def getName(self):
        return self.name

    def color(self, color):
        print "%s is %s" % (self.name, color)

新式类

__metaclass__ = type,意味着下面的类是新式类。

定义类

class Person,这是在声明创建一个名为"Person"的类。类的名称一般用大写字母开头,这是惯例。如果名称是两个单词,那么两个单词的首字母都要大写,例如class HotPerson,这种命名方法有一个形象的名字,叫做“驼峰式命名”。当然,如果故意不遵循此惯例,也未尝不可,但是,会给别人阅读乃至于自己以后阅读带来麻烦,不要忘记“代码通常是给人看的,只是偶尔让机器执行”。

接下来,分别以缩进表示的,就是这个类的内容了。其实那些东西看起来并不陌生,你一眼就认出它们了——就是已经学习过的函数。没错,它们就是函数。不过,很多程序员喜欢把类里面的函数叫做“方法”。是的,就是上节中说到的对象的“方法”。我也看到有人撰文专门分析了“方法”和“函数”的区别。但是,我倒是认为这不重要,重要的是类的中所谓“方法”和前面的函数,在数学角度看,丝毫没有区别。所以,你尽可以称之为函数。当然,听到有人说方法,也不要诧异和糊涂。它们本质是一样的。

需要再次提醒,函数的命名方法是以def发起,并且函数名称首字母不要用大写,可以使用aa_bb的样式,也可以使用aaBb的样式,一切看你的习惯了。

不过,要注意的是,类中的函数(方法)的参数跟以往的参数样式有区别,那就是每个函数必须包括self参数,并且作为默认的第一个参数。这是需要注意的地方。

初始化

def __init__,这个函数是一个比较特殊的,并且有一个名字,叫做初始化函数(注意,很多教材和资料中,把它叫做构造函数,这种说法貌似没有错误,但是一来从字面意义上看,它对应的含义是初始化,二来在python中它的作用和其它语言比如java中的构造函数还不完全一样,因为还有一个__new__的函数,是真正地构造。所以,在本教程中,我称之为初始化函数)。它是以两个下划线开始,然后是init,最后以两个下划线结束。

所谓初始化,就是让类有一个基本的面貌,而不是空空如也。做很多事情,都要初始化,让事情有一个具体的起
点状态。比如你要喝水,必须先初始化杯子里面有水。在python的类中,初始化就担负着类似的工作。这个工
作是在类被实例化的时候就执行这个函数,从而将初始化的一些属性可以放到这个函数里面。

此例子中的初始化函数,就意味着实例化的时候,要给参数name提供一个值,作为类初始化的内容。通俗点啰嗦点说,就是在这个类被实例化的同时,要通过name参数传一个值,这个值被一开始就写入了类和实例中,成为了类和实例的一个属性。比如:

girl = Person('sate')

girl是一个实例对象,就如同前面所说的一样,它有属性和方法。这里仅说属性吧。当通过上面的方式实例化后,就自动执行了初始化函数,让实例girl就具有了name属性。

很多时候,并不是每次都要从外面传入数据,有时候会把初始化函数的某些参数设置默认值,如果没有新的数据传入,就应用这些默认值。比如:

class Person:
    def __init__(self, name, lang="golang", website="www.google.com"):
        self.name = name
        self.lang = lang
        self.website = website
        self.email = "qiwsir@gmail.com"

laoqi = Person("LaoQi")     
info = Person("qiwsir",lang="python",website="qiwsir.github.io")

print "laoqi.name=",laoqi.name
print "info.name=",info.name
print "-------"
print "laoqi.lang=",laoqi.lang
print "info.lang=",info.lang
print "-------"
print "laoqi.website=",laoqi.website
print "info.website=",info.website

#运行结果

laoqi.name= LaoQi
info.name= qiwsir
-------
laoqi.lang= golang
info.lang= python
-------
laoqi.website= www.google.com
info.website= qiwsir.github.io

函数(方法)

还是回到本节开头的那个类。构造函数下面的两个函数:def getName(self),def color(self, color),这两个函数和前面的初始化函数有共同的地方,即都是以self作为第一个参数。

def getName(self):
    return self.name

这个函数中的作用就是返回在初始化时得到的值。

girl = Person('canglaoshi')
name = girl.getName()

girl.getName()就是调用实例girl的方法。调用该方法的时候特别注意,方法名后面的括号不可少,并且括号中不要写参数,在类中的getName(self)函数第一个参数self是默认的,当类实例化之后,调用此函数的时候,第一个参数不需要赋值。那么,变量name的最终结果就是name = "canglaoshi"。

类和实例

有必要总结一下类和实例的关系:

  • “类提供默认行为,是实例的工厂”(源自Learning Python),这句话非常经典,一下道破了类和实例的关系。所谓工厂,就是可以用同一个模子做出很多具体的产品。类就是那个模子,实例就是具体的产品。所以,实例是程序处理的实际对象。
  • 类是由一些语句组成,但是实例,是通过调用类生成,每次调用一个类,就得到这个类的新的实例。
  • 对于类的:class Person,class是一个可执行的语句。如果执行,就得到了一个类对象,并且将这个类对象赋值给对象名(比如Person)。

self的作用

在Person实例化的过程中girl = Person("canglaoshi"),字符串"canglaoshi"通过初始化函数(__init__())的参数已经存入到内存中,并且以Person类型的面貌存在,组成了一个对象,这个对象和变量girl建立引用关系。这个过程也可说成这些数据附加到一个实例上。这样就能够以:object.attribute的形式,在程序中任何地方调用某个数据,例如上面的程序中以girl.name的方式得到"canglaoshi"。这种调用方式,在类和实例中经常使用,点号“.”后面的称之为类或者实例的属性。

这是在程序中,并且是在类的外面。如果在类的里面,想在某个地方使用实例化所传入的数据("canglaoshi"),怎么办?

在类内部,就是将所有传入的数据都赋给一个变量,通常这个变量的名字是self。注意,这是习惯,而且是共识,所以,看官不要另外取别的名字了。

在初始化函数中的第一个参数self,就是起到了这个作用——接收实例化过程中传入的所有数据,这些数据是初始化函数后面的参数导入的。显然,self应该就是一个实例(准确说法是应用实例),因为它所对应的就是具体数据。

如果将上面的类稍加修改,看看效果:

#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

__metaclass__ = type

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        print self           #新增
        print type(self)     #新增

其它部分省略。当初始化的时候,就首先要运行构造函数,同时就打印新增的两条。结果是

<__main__.Person object at 0xb7282cec>
<class '__main__.Person'>

证实了推理。self就是一个实例(准确说是实例的引用变量)。

self这个实例跟前面说的那个girl所引用的实例对象一样,也有属性。那么,接下来就规定其属性和属性对应的数据。上面代码中:

self.name = name

就是规定了self实例的一个属性,这个属性的名字也叫做name,这个属性的值等于初始化函数的参数name所导入的数据。注意,self.name中的name和初始化函数的参数name没有任何关系,它们两个一样,只不过是一种起巧合(经常巧合,其实是为了省事和以后识别方便,故意让它们巧合。),或者说是写代码的人懒惰,不想另外取名字而已,无他。当然,如果写成self.xxxooo = name,也是可以的。

其实,从效果的角度来理解,这么理解更简化:类的实例girl对应着self,girl通过self导入实例属性的所有数据。

当然,self的属性数据,也不一定非得是由参数传入的,也可以在构造函数中自己设定。比如:

#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8

__metaclass__ = type

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.email = "qiwsir@gmail.com"     #这个属性不是通过参数传入的

info = Person("qiwsir")              #换个字符串和实例化变量
print "info.name=",info.name
print "info.email=",info.email      #info通过self建立实例,并导入实例属性数据

运行结果

info.name= qiwsir
info.email= qiwsir@gmail.com    #打印结果

通过这个例子,其实让我们拓展了对self的认识,也就是它不仅仅是为了在类内部传递参数导入的数据,还能在初始化函数中,通过self.attribute的方式,规定self实例对象的属性,这个属性也是类实例化对象的属性,即做为类通过初始化函数初始化后所具有的属性。所以在实例info中,通过info.email同样能够得到该属性的数据。在这里,就可以把self形象地理解为“内外兼修”了。或者按照前面所提到的,将info和self对应起来,self主内,info主外。

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