【python系统学习13】类(class)与对象(object)

目录：

类(class)和实例

类

整数、字符串、浮点数等，不同的数据类型就属于不同的类。
想想看当初学数据类型，我们用type验证数据类型后打印的结果

忘了就再来看看：

strs='字符串'
ints=1
floats=2.3
print(type(strs))#<class'str'>
print(type(ints))#<class'int'>
print(type(floats))#<class'float'>

以上，class就是类。

顾名思义class 'str'就表示是字符串类。
同理，剩下俩个就是整数类、浮点数类...

“

类之所以为类，是因为每一个类之下都包含无数相似的不同个例。
类，是对某个群体的统称。 比如：人类、犬类

”

实例

“

在Python的术语里，我们把类的个例就叫做实例 (instance)，可理解为“实际的例子”。

”

比如上边代码中的'字符串'、1、2.3。这三个就分别是字符串类的实例、整数类的实例、浮点数类的实例。

“

类是某个群体，实例是群体中某个具体的个体。
群体里的每个个体都有着相同/相似的特征和行为。也就是说实例之间会有相同/相似的特征和行为。

”

比如，字符串中的实例举几个例子：

str1='我是字符串'
str2='1'
str3='2.3'
str4='True'

以上四个都是字符串，因为他们都是用英文引号包裹。这就是他们的相同特征。

即使他们四个的内容值完全不一样。

而也因此，值不一样就是他们实例之间的区别、是区别于其他实例个体的特征。

小测试

请问：狗、秋田犬、忠犬八公、list、[1,2]
以上这五个元素，哪个是类、哪个是实例？

答案见源码同目录下files中同名py文件

对象(object)

“

佛说：万事万物，皆可为对象。

”

咳咳，佛说，我说的不是男女对象那个对象！

“

这里所谓Python中的对象，等于类和实例的集合：类可以看作是对象，实例也可以看作是对象。

”

比如列表list是个类对象，[1,2]是个实例对象，它们都是对象。

再比如说人类是个类对象，也可以说小红是个实例对象（这里小红依旧不是你的女对象！！！清醒点！！蚂蚁竞走了十年了！！！）。

属性和方法

区别于其他类的依据，细分可以分成两种：

1. 第一种是描述事物是怎样的，有什么特征 - 这就是所说的【属性】
2. 第二种是描述事物能做什么，有哪些行为和作用 - 也就是所说的【方法】

Python中每个类都有自己独特的属性(attribute)和方法(method)，是这个类的所有实例都共享的。换言之，每个实例都可以调用类中所有的属性和方法。
不过各个类的属性和方法，是需要我们自行创建的。除了python中已有的数据类型其属性和方法是内置建好的。

比如：列表的内置方法有append、pop等。而这些方法任何列表实例值都可以使用

listObject=[1,3,'列表实例里的第三个元素']#一个列表实例
listObject.append('我是列表实例利用类上的append方法添加进来的元素')#调用列表类的内置方法append
print(listObject)#[1,3,'列表实例里的第三个元素','我是列表实例利用类上的append方法添加进来的元素']

类的创建

上节，函数用def关键字定义。

本节，类的创建用class关键字定义。

伪代码

class首字母大写的类变量名:
自定义属性名=属性值
def自定义方法名(self,参数1,可以没有参数2):
方法函数体内容

具体的含义:

1. 用class关键字创建，class+类名+英文冒号
2. 类名首字母大写，是自定义命名，大写字母开头，不能和python关键字冲突。
3. 类的代码体要放在缩进里。
4. 属性名自定义，不能和python关键字冲突。属性值直接用等号赋值给自定义属性名即可
5. 实例方法名自定义，不能和python关键字冲突。方法（也就是函数）通过def关键字定义，和函数的定义语句很类似，
6. 实例方法的第一个参数必须传self，固定值。（下详）
7. 类中创建的属性和方法可以被其所有的实例调用
8. 实例的数目在理论上是无限的。我们可以同时“新建”多个实例【类被称为“实例工厂”的由来】

示例代码

#创建一个男朋友类对象
classMyBoyfriend:
sex='male'
defcaring(self):
print('好了，不哭了~')
boyfriend=MyBoyfriend()#调用类对象，得到男朋友实例对象。
print(type(MyBoyfriend))#<class'type'>
print(boyfriend)#<__main__.MyBoyfriendobjectat0x109922400>MyBoyfriend类的是一个实例对象。后面的一串字符(0x109922400)表示这个对象的内存地址。
print(type(boyfriend))#<class'__main__.MyBoyfriend'>表示boyfriend类属于MyBoyfriend类。

属性(attribute)

在类中赋值的变量叫做这个类的“属性”

方法(method)

在类中定义的函数叫做这个类的“方法”。

类中带self的参数的方法是实例方法，是类方法的一种形式，也是最常用的一种方法。

类的实例化

还是以上边创建男朋友类的代码为例，类的实例化过程就是MyBoyfriend()这句。 最后创建的实例对象被赋值给变量boyfriend。

调用类对象的过程叫作类的实例化，即用某个类创建一个实例对象。

实现形式/伪代码是

实例变量名=类名()#类名后+小括号调用

实例对象调用类属性和方法

实例化类对象后，得到一个实例对象。因为类的方法和属性，实例对象都有。所以实例对象boyfriend可以调用类中的属性sex和方法caring。

调用类的属性

实例名.属性

调用类的方法

实例名.方法(传参)#参数不用考虑self

示例代码

#调用类的属性
print(boyfriend.sex)#打印"male"
#调用类的方法
boyfriend.caring()#打印“好了，不哭了~”

值得说明的是，调用类方法时，传参不用考虑self参数的存在。 fa

特殊参数：self

可以看到上例，为什么实例调用方法时不用传参，在定义时那个参数self又是什么意思呢？

“

这个参数self的特殊之处：“在定义时不能丢，在调用时要忽略。”

”

1、代指实例化对象的作用

其实这个self有点像JS中构造函数内部的this。self是所有实例化对象的替身。指的是任何用这个类生成的实例化对象：

#self
classSelfMean:
content='类SelfMean中的属性'
defoneFn(self):
print(self.content)#self在此指向实例化的对象"selfMean"
selfMean=SelfMean()
selfMean.oneFn()#打印类中content的值-"类SelfMean中的属性"

注意上例中，在oneFn函数内部，使用类中的属性content时，不能直接当变量使用，否则如下写法就会报错：

classSelfMean:
content='类SelfMean中的属性'
defoneFn(self):
print(content)#不用self调用类属性，就会报错NameError:name'content'isnotdefined
selfMean=SelfMean()
selfMean.oneFn()

变量未经定义就使用，就会报这种NameError的问题。详见第三章错误类型总结篇。

有人会疑问，代码中oneFn上边不是定义了content还给她赋值了吗？怎么能说未定义呢？
函数的作用域中也说了，自己oneFn函数内部找不到的变量，会向上找父级作用域、层层向上查询乃至全局作用域的变量啊，他自己虽然没有、但是他爸爸有啊！为啥还说未定义呢？

同志啊，醒醒。这里是类啊！不是函数。类内部的变量是定义给实例化对象的属性的啊。换句话说，上述代码实例化对象转换成字典的模样长下边这样：

selfMean={
'content':'类SelfMean中的属性',
'oneFn':一个函数体在这里~
}

所以你如果不用字典的方式(1、selfMean.content；2、selfMean['content'])调用这个属性，他是拿不出来的。

而在类内部，实例化对象还没出生，你不知道他未来的名字叫selfMean1、还是叫selfMean37。也就没有办法用selfMean.content或selfMean37['content']的方式去调用它。
所以在这之前，需要有一个统一的self，来代指未来的实例化对象，并达到提前在类内部使用实例化对象的属性和方法的目的。
使用方式就是self.属性、self.方法名(除self以外的传参)。看下例：

classSelfMean:
content='类SelfMean中的属性'
defoneFn(self):
print(self.content)#提前在类中使用了实例化对象的属性content，等价于selfMean.content
self.twoFn('哈哈哈哈哈~')#提前在类中使用了实例化对象的方法twoFn、并传参
deftwoFn(self,txt):
print('实例化对象的第二个方法，打印内容：',txt)
selfMean=SelfMean()
selfMean.oneFn()

2、定义方法必传self

看上边的代码中，oneFn和twoFn都有self参数，并且都是第一个参数，这并不是巧合。

只要在类中定义的方法，第一个参数就必须是self。不过调用方法时，可以忽略它，不用给self传参。

3、调用方法传参时self可忽略

我们调用实例方法的时候，传参不用考虑self。以此往后类推就行：

classSelfParams:
content='类SelfParams中的属性'
deftwoFn(self,name,sex,age,weight):
print(self.content)
print(name,sex,age,weight)#2、依次打印传递过来的位置参数的值：小石头female1991
selfParams=SelfParams()
selfParams.twoFn('小石头','female',19,91)#1、调用方法时忽略self参数，依次按位置传递name,sex,age,weight的参数

初始化方法(构造函数)

1、定义初始化方法

定义初始化方法的格式是def __init__(self)，是由init关键字加左右两边的【双】下划线(__)组成。

双下划线是英文输入法下，shift + 0右边的那个键打出来的。

2、初始化方法的作用

无需调用自执行

一、当每个实例对象创建时（即类调用时），该方法内的代码无须调用就会自动运行。无需"实例名.init"的方式调用

#init
classInitTest:
def__init__(self):
a=321
b=345
print("初始化就会执行init里的代码:",a+b)
initTest=InitTest()
#运行后直接打印：初始化就会执行init里的代码:666

可见 ，触发类对象的调用时，就直接触发了__init__方法的调用。

为类属性设置初始值

一般情况下，我们都会在初始化方法内部完成类属性的创建，为类属性设置初始值，这样类中的其他方法就能直接、随时调用。

上述代码改写如下：

classInitTest:
def__init__(self):
#为类属性设置初始值，要写在__init__函数内部的最上方，否则会报错
self.a=321#注意self的存在。
self.b=345#同上
#定义完属性的初始值以后，才能在下变写__init__里边要处理的其他逻辑
print("初始化就会执行__init__里的代码")
self.plusAd()
defplusAd(self):
print(self.a+self.b)#使用类属性
initTest=InitTest()
#打印结果如下
#初始化就会执行init里的代码
#666

3、初始化方法接收其他参数

除了设置固定常量，初始化方法同样可以接收其他参数，并把这些参数赋值给类的属性并被类中其他方法使用：

#初始化方法接收参数
classInitParams:
def__init__(self,aP,bP):
self.a=aP
self.b=bP
print('初始化执行并设置属性、把参数aP和bP的值给了属性a和b')
self.plusAd()
defplusAd(self):
print(self.a+self.b)#其他方法也能用同一个属性
defsub(self):
print(self.a-self.b)#其他方法也能用公用的属性
initParams1=InitParams(12,4)#__init__需要的参数在类调用时传递
#打印结果：
#初始化执行并设置属性、把参数aP和bP的值给了属性a和b
#16
#8
initParams2=InitParams(30,5)#__init__需要的参数在类调用时传递，可以多次调用，传不同的参数，进而得到不一样的结果
#打印结果：
#初始化执行并设置属性、把参数aP和bP的值给了属性a和b
#35
#25

当初始化方法__init__有多个参数的时候，在实例化（类调用）的时候就要传入相应的值。

上例第一次调用，12传给了aP、4传给了bP。
上例第二次调用，30传给了aP、5传给了bP。

这也是初始化方法的好处，传参一次可被多次调用，

番外 - 面向对象

面向过程

面向过程编程：首先分析出解决问题所需要的步骤（即“第一步做什么，第二步做什么，第三步做什么”），然后用函数实现各个步骤，再依次调用。一个示例：

#全局变量定义
globalA=12
globalB=20
globalCount=0
#加
defplus():
globalglobalCount
globalCount=globalA+globalB
sub()
#减
defsub():
globalglobalCount
globalCount=globalCount-globalA/2
print(globalCount)
#主流程
defmain():
plus()
#启动流程
main()

我们根据“全局变量数据整理——主流程——加法计算——减法计算”这个过程封装了三个函数，再依次调用，按规定顺序执行程序。

面向对象

面向对象编程，会将程序看作是一组对象的集合。通过调用对象的属性和方法，来拼凑完成一段功能。

#面向对象
classCalculator:
def__init__(self,a,b):
#公共属性定义
self.globalA=a
self.globalB=b
self.globalCount=0
#是加法方法，能做加法
defplus(self):
self.globalCount=self.globalA+self.globalB
print(self.globalCount)
#是减法方法，能做减法
defsub(self):
self.globalCount=self.globalCount-self.globalA/2
print(self.globalCount)
calculator=Calculator(12,20)
calculator.plus()
calculator.sub()

用这种思维设计代码时，考虑的不是程序具体的执行过程（即先做什么后做什么），而是考虑先创建某个类，在类中设定好属性和方法，即是什么，和能做什么。

接着，再以类为模版创建一个实例对象，用这个实例去调用类中定义好的属性和方法（plus、sub）即可。

面向对象的好处

1. 参数的传递会比普通函数要省事很多。(不必考虑全局变量和局部变量，因为类中的方法可以直接调用属性。）
2. 代码的可复用性也更高。（类能封装更多的东西，既能包含操作数据的方法，又能包含数据本身。）
3. 代码结构会更清晰。（代码的可读性、可拓展性和可维护性这几个方面都会优于面向过程编程。）
4. 一目了然。（面向对象编程将代码具体的数据和处理方法都封装在类中，不用完全了解过程也可以调用类中的各种方法。并且还可以分开调用）
5. 可以在 Python 中轻松地调用各种标准库、第三方库和自定义模块（别人写好的类框架代码）

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