python类和对象

什么是对象？

• 对象=属性¹+方法²
• 对象：类并不能直接使用，通过类创建出的实例（又称对象）才能使用。这有点像汽车图纸和汽车的关系，图纸本身（类）并不能为人们使用，通过图纸创建出的一辆辆车（对象）才能使用。

什么是类？

• 类：可以理解是一个模板，通过它可以创建出无数个具体实例。比如，前面编写的 Turtle表示的只是乌龟这个物种，通过它可以创建出无数个实例来代表各种不同特征的乌龟（这一过程又称为类的实例化）。
• 例如创建乌龟这个类

class Turtle:
    bodyColor = "绿色"
    footNum = 4
    weight = 10
    hasShell = True
    #会爬
    def crawl(self):
        print("乌龟会爬")
    #会吃东西
    def eat(self):
        print("乌龟吃东西")
    #会睡觉
    def sleep(self):
        print("乌龟在睡觉")
    #会缩到壳里
    def protect(self):
        print("乌龟缩进了壳里")

面向对象编程（Object-oriented Programming，简称 OOP）

• 面向对象的三大特征——封装³、继承⁴和多态⁵
• 定义类——

class 类名：  
多个（≥0）类属性…  
多个（≥0）类方法…

注意，无论是类属性还是类方法，对于类来说，它们都不是必需的，可以有也可以没有。另外，Python 类中属性和方法所在的位置是任意的，即它们之间并没有固定的前后次序。

Python类对象的创建和使用

Python类的实例化

对已定义好的类进行实例化，其语法格式如下：

#类名(参数)
turtle1=Turtle()

python可以动态添加类对象的属性和方法

def say_hi(self):  
    print("Hi, my name is " + turtle.name)  
turtle.say_hi = say_hi  
turtle.say_hi(turtle)

注:动态添加的属性和方法只属于该对象别的实例化对象不能使用

self 的用法

• 那么，self 参数的具体作用是什么呢？打个比方，如果把类比作造房子的图纸，那么类实例化后的对象是真正可以住的房子。根据一张图纸（类），我们可以设计出成千上万的房子（类对象），每个房子长相都是类似的（都有相同的类变量和类方法），但它们都有各自的主人，那么如何对它们进行区分呢？当然是通过 self 参数，它就相当于每个房子的门钥匙，可以保证每个房子的主人仅能进入自己的房子（每个类对象只能调用自己的类变量和类方法）。

Python类变量和实例变量（类属性和实例属性）

1. 类体中、所有函数之外：此范围定义的变量，称为类属性或类变量；
2. 类体中，所有函数内部：以“self.变量名”的方式定义的变量，称为实例属性或实例变量；
3. 类体中，所有函数内部：以“变量名=变量值”的方式定义的变量，称为局部变量。

类变量（类属性）

• 类变量指的是在类中，但在各个类方法外定义的变量。举个例子：

class Turtle:  
    name="Mike"  
    color="black"  
    legs=4  
    def  __init__(self,name,color,legs):  
        self.name=name  
        self.color=color  
        self.legs=legs

上述代码中name、color、legs就是类变量

• 类变量的特点是:所有类的实例化对象都同时共享类变量，也就是说，类变量在所有实例化对象中是作为公用资源存在的。类方法的调用方式有 2 种，既可以使用类名直接调用，也可以使用类的实例化对象调用。
  注意，因为类变量为所有实例化对象共有，通过类名修改类变量的值，会影响所有的实例化对象。

实例变量（实例属性）

• 实例变量指的是在任意类方法内部，以==“self.变量名”的方式定义的变量==，其特点是只作用于调用方法的对象。另外，实例变量只能通过对象名访问，无法通过类名访问。

class Turtle:  
    name="Mike"  
    color="black"  
    legs=4  
    def __init__(self):  
        self.name="Mike"  
        self.color="black"  
        self.legs=4  
    def say(self):  
        self.catalog = 13

此 CLanguage 类中，name、color 、legs及catalog 都是实例变量。其中，由于 init() 函数在创建类对象时会自动调用，而 say() 方法需要类对象手动调用。因此，Turtle 类的类对象都会包含 name、color 和legs实例变量，而只有调用了 say() 方法的类对象，才包含 catalog 实例变量。

• 通过类对象可以访问类变量，但无法修改类变量的值。这是因为，通过类对象修改类变量的值，不是在给“类变量赋值”，而是定义新的实例变量
• 类中，实例变量和类变量可以同名，但这种情况下使用类对象将无法调用类变量，它会首选实例变量，这也是不推荐“类变量使用对象名调用”的原因。

局部变量

• 除了实例变量，类方法中还可以定义局部变量。和前者不同，局部变量直接以“变量名=值”的方式进行定义。通常情况下，定义局部变量是为了所在类方法功能的实现。需要注意的一点是，局部变量只能用于所在函数中，函数执行完成后，局部变量也会被销毁。

Python实例方法、静态方法和类方法详解（包含区别和用法）

• 和类属性一样，类方法也可以进行更细致的划分，具体可分为类方法、实例方法和静态方法。

Python类实例方法

• 通常情况下，在类中定义的方法默认都是实例方法。

class Turtle:
    #类构造方法，也属于实例方法
    def __init__(self):
        self.name = "Mike"
        self.color = "red"
    # 下面定义了一个say实例方法
    def say(self):
        print("正在调用 say() 实例方法")

实例方法最大的特点就是，它最少也要包含一个 self 参数，用于绑定调用此方法的实例对象（Python 会自动完成绑定）。

Python类方法

• Python 类方法和实例方法相似，它最少也要包含一个参数，只不过类方法中通常将其命名为 cls，Python 会自动将类本身绑定给 cls 参数（注意，绑定的不是类对象）。也就是说，我们在调用类方法时，无需显式为 cls 参数传参。和 self 一样，cls 参数的命名也不是规定的（可以随意命名），只是 Python 程序员约定俗称的习惯而已。和实例方法最大的不同在于，类方法需要使用＠classmethod修饰符进行修饰，例如：

class Turtle:
    #类构造方法，也属于实例方法
    def __init__(self):
        self.name = "Mike"
        self.color = "red"
    #下面定义了一个类方法
    @classmethod
    def info(cls):
        print("正在调用类方法",cls)

注意，如果没有 ＠classmethod，则 Python 解释器会将 fly() 方法认定为实例方法，而不是类方法。

Python类静态方法

• 静态方法，其实就是我们学过的函数，和函数唯一的区别是，静态方法定义在类这个空间（类命名空间）中，而函数则定义在程序所在的空间（全局命名空间）中。静态方法没有类似 self、cls 这样的特殊参数，因此 Python 解释器不会对它包含的参数做任何类或对象的绑定。也正因为如此，类的静态方法中无法调用任何类属性和类方法。静态方法需要使用＠staticmethod修饰，例如：

class Turtle:
    @staticmethod
    def info(name,color):
        print(name,color)

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1. 类中的所有变量称为属性 ↩︎

2. 类中的所有函数通常称为方法 ↩︎

3. 客观的事物封装成类（将数据和方法放在一个类中就构成了封装） ↩︎

4. 在python中一个类可以集成于另一个类也可以继承多个类，被继承的类叫父类（或者叫基类，base class），继承的类叫子类 ↩︎

5. 指的是一类事物有多种形态，一个抽象类有多个子类（因而多态的概念依赖于继承），不同的子类对象调用相同的方法，产生不同的执行结果，多态可以增加代码的灵活度 ↩︎