前言

python面向对象和Java有不少区别，加之两个大版本2和3又有区别，所以很容易造成困惑，本篇文章来针对这些容易搞混的概念进行一个全面的梳理。内容主要来自官网文档的整理，放心食用。

类型（type）、类 (class)、对象（object）

对象 Object

python中一切都是对象（object）。为什么这么说呢，从逻辑上来讲，所有的东西首先他得是个‘东西’，从python的实现来讲因为所有东西都是object这个类的实例。object是一个特殊的最原始（primitive）的内置类型。（注意这是python2.2之后达到的效果，后文会讲。）

类型 type

所有的对象都有id、类型、数值(value)这三个属性。也就是说type是对象的一个属性。type属性决定了对象支持的操作以及可能的取值。
python的标准类型包括：
None、NotImplemeted、Ellipsis、Sequences、Set、Callable、Mappings、Modules、Classes、Class instances、Files 以及解释器使用的内部类型包括Code对象、Frame对象、Traceback对象等。具体参考https://docs.python.org/3.7/reference/datamodel.html#objects-values-and-types

除了内置的type，Python还有很多内置函数。type()就是其一。type(x) 返回x的type属性值。那type自己也是一个对象，他的属性是啥呢，还是type。因为type是最原始（primitive）的类型。

类 class

class也是一个对象。这和Java是一致的。只不过这个对象有他的特殊性：class同时也是一种内置类型，且是一种callable的类型。通过调用class的__call__（）方法和得到该类的实例对象。class是制造object的一种特殊object。在python2.2之后用户定义的class 就是一个type，是元初type的实例。

object和type的关系：

object和type是python里最原始的两个东西。可以看成是开天辟地的存在。

在面向对象体系里面，存在两种关系：

父子关系，即继承关系，表现为子类继承于父类，如『蛇』类继承自『爬行动物』类，我们说『蛇是一种爬行动物』，英文说『snake is a kind of reptile』。在python里要查看一个类型的父类，使用它的__bases__属性可以查看。
类型实例关系，表现为某个类型的实例化，例如『萌萌是一条蛇』，英文说『萌萌 is an instance of snake』。在python里要查看一个实例的类型，可使用type()函数查看。

从逻辑上来讲 type的基类是object，而object的类型是type，是个先有鸡还是先有蛋的问题。先有object还是先有type没法说，obejct和type是共生的关系，必须同时出现的。

在Python的世界中，object是父子关系的顶端，所有的数据类型的父类都是它；type是类型实例关系的顶端，所有对象都是它的实例的。它们两个的关系可以这样描述：

object是一个type，object is and instance of type。即object是type的一个实例。

type是一种object， type is kind of object。即type是object的子类。

image.png

这里推荐看这个知乎回答 https://www.zhihu.com/question/38791962/answer/78172929
是对python官网推荐文章types and objects的整理。英文原文Python Types and Objects

PS:

这里我看了一下源码:

class object:
...
   __class__ = None # (!) forward: type, real value is ''
...

object的class在代码里是None，然后注释说其实是type，应该是cpython实现的时候改了。所以硬要说先有谁的话，应该是先有object。

定义type的时候就是直接继承自object：

class type(object):
    """
    type(object) -> the object's type
    type(name, bases, dict) -> a new type
    """
    def mro(self): # real signature unknown; restored from __doc__
        """
        mro() -> list
        return a type's method resolution order
        """
   ...

None的定义是, 可以看到他的类型也是底层实现改了。

None = object() # real value of type <type 'NoneType'> replaced

看一下实际输出：

print (type(object))
<class 'type'>
print (type(type))
<class 'type'>
print (type.__bases__)
(<class 'object'>,)
print (object.__bases__)
()

有时间了解一下cpython也许能了解的更彻底些。

新式类和旧式类

在python中class分两种，新式类(new-style class)和旧式类（classic class）。

在python2.1及之前的版本中只有旧式类，class和type是两套体系。考虑一个用户的定义的对象x，x.__class__返回他的类，type(x)返回他的类型，是个固定值 ‘<type 'instance'>’。也就是说旧式类的实例化和他的类没有关系，都是通过内置的Instance类型实现的。

这和内置对象是不同的，int对象的类型就是int，同时int()返回的也是int类型的对象，内置对象和自定义对象不同就对代码统一实现带来很大困难。

比如说有段代码输入一个对象，返回一个默认构造的同类型对象，本来应该写作type(obj)()，现在就必须写成：obj.class() if hasattr(obj, 'class') else type(obj)()。如果想用自定义的类去替代一些系统内置类型，比如说自定义一个dictionary，这样的不一致就会出问题。

Python在Python 2.2中引入了新式类，统一了类和类型的概念。新式类就是用户定义的类型。如果x是一个新式类的实例，那么type(x)默认情况下与x.__class__相同。

新式类之后自定义类和内置类型就一致了：

所有类型的类型都是type
所有类型调用的结果都是构造，返回这个类型的实例
所有类型都是object的子类

这样就不再需要区分自定义类和类型了。也就是前文说的，用户定义的class就是一个type的实例。

Python2 和 Python3 中面向对象的区别

在python2中，出于兼容性考虑，所有的类默认仍然是旧式类，声明新式类的方法是显示的继承一个新式类：object。
python3中，旧式类被移除了，所有的类都是新式类。所以声明类的时候不需要显示的继承object了，默认就是继承object的。

元类 metaclass

元类（metaclass）是Python 2.2中引入的概念，它的作用是定制类的创建行为。type是默认的元类。

默认情况下，class是由type()函数创建，创建时会为class中的代码定义新的命名空间并将函数名同type(name, bases, namespace)的结果进行绑定。

在创建类时，通过传入metaclass这个参数，或者继承一个有这个参数的类，可以改变类的创建过程。

class Meta(type):
    pass

class MyClass(metaclass=Meta):
    pass

class MySubclass(MyClass):
    pass

看个例子，这个metaclass可以给我们自定义的MyList增加一个add方法：

定义ListMetaclass，按照默认习惯，metaclass的类名总是以Metaclass结尾，以便清楚地表示这是一个metaclass：

# metaclass是类的模板，所以必须从`type`类型派生：
class ListMetaclass(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        attrs['add'] = lambda self, value: self.append(value)
        return type.__new__(cls, name, bases, attrs)

有了ListMetaclass，我们在定义类的时候还要指示使用ListMetaclass来定制类，传入关键字参数metaclass：

class MyList(list, metaclass=ListMetaclass):
    pass

当我们传入关键字参数metaclass时，魔术就生效了，它指示Python解释器在创建MyList时，要通过ListMetaclass.new()来创建，在此，我们可以修改类的定义，比如，加上新的方法，然后，返回修改后的定义。

__new__()方法接收到的参数依次是：

当前准备创建的类的对象；
类的名字；
类继承的父类集合；
类的方法集合。

测试一下MyList是否可以调用add()方法：

>>> L = MyList()
>>> L.add(1)
>> L
[1]

而普通的list没有add()方法：

>>> L2 = list()
>>> L2.add(1)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'list' object has no attribute 'add'

（注意，百分之99的工程中不会用到自定义元类，除非你对元类非常理解）

参考

Python新式类，统一了类型机制的理解？
Python 的 type 和 object 之间是怎么一种关系？
https://docs.python.org/3.7/reference/datamodel.html#objects-values-and-types
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400/1017592449371072

python面向对象完全梳理