理解Python中的類與實(shí)例

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)建出來的一個(gè)個(gè)具體的“對象”，每個(gè)對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，類名通常是大寫開頭的單詞，緊接著是(object)，表示該類是從哪個(gè)類繼承下來的，繼承的概念我們后面再講，通常，如果沒有合適的繼承類，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object，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)制填寫進(jìn)去。通過定義一個(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.score
59

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)和關(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)。我們可以通過函數(shù)來訪問這些數(shù)據(jù)，比如打印一個(gè)學(xué)生的成績：    
>>> 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)，要訪問這些數(shù)據(jù)，就沒有必要從外面的函數(shù)去訪問，可以直接在Student類的內(nèi)部定義訪問數(shù)據(jù)的函數(shù)，這樣，就把“數(shù)據(jù)”給封裝起來了。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，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，方法可以直接訪問實(shí)例的數(shù)據(jù)；

通過在實(shí)例上調(diào)用方法，我們就直接操作了對象內(nèi)部的數(shù)據(jù)，但無需知道方法內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

和靜態(tài)語言不同，Python允許對實(shí)例變量綁定任何數(shù)據(jù)，也就是說，對于兩個(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.age
8
>>> lisa.age
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age'