淺談python中的面向?qū)ο蠛皖惖幕菊Z(yǔ)法

當(dāng)我發(fā)現(xiàn)要寫python的面向?qū)ο蟮臅r(shí)候，我是躊躇滿面，坐立不安呀。我一直在想：這個(gè)坑應(yīng)該怎么爬？因?yàn)?a href='/map/python/' style='color:#000;font-size:inherit;'>python中關(guān)于面向?qū)ο蟮膬?nèi)容很多，如果要講透，最好是用面向?qū)ο蟮乃枷胫匦聦W(xué)一遍前面的內(nèi)容。這個(gè)坑是如此之大，猶豫再三，還是只撿一下重要的內(nèi)容來(lái)講吧，不足的內(nèi)容只能靠大家自己去補(bǔ)充了。

慣例聲明一下，我使用的版本是 python2.7，版本之間可能存在差異。

好，在開講之前，我們先思考一個(gè)問題，看代碼：

為什么我只創(chuàng)建是為 a 賦值，就可以使用一些我沒寫過(guò)的方法？

可能會(huì)有小伙伴說(shuō)：因?yàn)?a 此時(shí)是個(gè)字符串對(duì)象呀，當(dāng)然能夠使用字符串的方法，至于這些方法，那是python事先寫好的。

好吧，那換個(gè)問題，為什么 python 知道它是個(gè)字符串對(duì)象？

在深入講這個(gè)問題之前，先記住一句話：python中一切皆對(duì)象，對(duì)象都是由類創(chuàng)建的。

那么類是什么東西呢？我在這舉個(gè)例子。

有一天，我在街上走著，突然看見前面有一個(gè)仇人。此時(shí)我想揍他一頓，但是力是相互作用的呀，打他我的拳頭也會(huì)疼。誒，此時(shí)我發(fā)現(xiàn)路邊有個(gè)石頭，大小形狀正合適，在不考慮警察叔叔怎么想的前提下，這是一個(gè)好的選擇。然后我抄起石頭，對(duì)著仇人進(jìn)行了一些好孩子不能模仿的行為，然后深藏功與名，收工回家。

在這個(gè)過(guò)程中，我們?yōu)槭裁磿?huì)知道那塊東西是石頭？

因?yàn)樗木哂惺^的外觀特征呀！

為什么我們會(huì)知道石頭可以砸人？

因?yàn)槭^硬呀！

為什么我們知道石頭是硬的？

因?yàn)?.....嗯.....小時(shí)候我爸告訴我的。

此時(shí)可以得到一個(gè)結(jié)論：我們知道一個(gè)東西是什么，具有什么功能，是因?yàn)槲覀兊哪X海中已經(jīng)有個(gè)這個(gè)東西的概念。而這個(gè)概念可能是從長(zhǎng)輩那里知道的，也可能是自己各種實(shí)驗(yàn)后自己總結(jié)的。類似于我們對(duì)于‘黑洞'這個(gè)東西的認(rèn)識(shí)，還是科學(xué)家的各種研究總結(jié)而來(lái)。

如何將用石頭打人這個(gè)例子用代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的話：
class Stone(object):　　# 我創(chuàng)建一個(gè)叫Stone的類
 
  def attack(self):
    print '把頭伸過(guò)來(lái)，我給你加個(gè)buff'
 
a = Stone()  # 我用類創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象，也稱為類的實(shí)例化
a.attack()   # 我使用這個(gè)對(duì)象的方法

很好，這樣我們就完成了我們的需要了。

如果我們?cè)賱?chuàng)建其他對(duì)象：

很顯然python并沒有為我們準(zhǔn)備 attack 方法，所以就用不了。

所謂的類只是一個(gè)抽象的定義，而實(shí)例則是具體的對(duì)象。它們之間的差別就想我腦海中的石頭和我手中的石頭一樣，只有后者才真實(shí)存在。當(dāng)然，這里不要跟我講什么唯心主義論什么的。

看到這里，關(guān)于類和對(duì)象之間的關(guān)系應(yīng)該清楚了一些。有些同學(xué)可能會(huì)問：python中的類都是我們事先寫好的，有沒有方法讓python自動(dòng)生成類，然后在特定的時(shí)候使用這些類呢？恭喜你，同學(xué)，你可能摸到了人工智能的門檻了，如果能夠?qū)崿F(xiàn)的話，那和我們?nèi)祟惖膶W(xué)習(xí)能力不是差不多嗎？好吧，這只是我的一個(gè)設(shè)想，真正的人工智能要怎么實(shí)現(xiàn)，我也不知道，還沒有這么高的水平去研究先，不過(guò)作為一名程序員，能夠編寫人工智能，可能是終身的追求了吧。

在講完類和實(shí)例化是怎么一回事之后，我們來(lái)看看類的基本語(yǔ)法。

首先，和定義函數(shù)的 def 一樣， class 是定義類的關(guān)鍵字。

緊接著的是類名，這個(gè)可以自定義，同樣的，不能和python的內(nèi)置關(guān)鍵字沖突。另外，建議避開python的內(nèi)建類型，例如 str、int之類的名字。規(guī)范的命名應(yīng)該遵從“駝峰命名法”，例如： MyClass 這里的命名，每個(gè)單詞的首字母大寫。

然后是一個(gè)括號(hào)，里面的參數(shù)是用于繼承的，一般繼承于 object，表示一個(gè)新式類。另外，你可能見過(guò)沒有括號(hào)的寫法，這是經(jīng)典類的寫法。

示例：
class NewClass(object):
  pass
 
class OldClass:
  pass
 
New = NewClass()  # 創(chuàng)建一個(gè)新式類的實(shí)例
Old = OldClass()  # 創(chuàng)建一個(gè)經(jīng)典類的實(shí)例

這就是類的基本語(yǔ)法，當(dāng)然這樣還是不夠的，但是在更深入之前，我想先講一個(gè)新舊式類的差別。

在這里，我們先打印一下兩個(gè)變量的類型： 
print type(New)
print type(Old)

可以看下兩者的輸出是不同的。

在早于python2.2的版本時(shí)，只有經(jīng)典類這一種寫法，當(dāng)時(shí)，類和類型沒有合并。

類是類對(duì)象，實(shí)例是實(shí)例對(duì)象，這兩個(gè)對(duì)象之間沒有任何關(guān)系。

這句話是什么意思？看代碼：
print type(OldClass)
print type(Old)

我們可以看見其輸出很含糊，經(jīng)典類屬于類對(duì)象，無(wú)論是哪個(gè)類，都統(tǒng)一為“類”類型，實(shí)例屬于實(shí)例類型，卻不知道其是由哪個(gè)類創(chuàng)建的，所以的實(shí)例都統(tǒng)一為“實(shí)例”類型。也就是說(shuō)當(dāng)時(shí)的類型用 classobj 和 instance 代表了所以的類和實(shí)例，無(wú)論你是哪個(gè)類，又或是哪個(gè)類創(chuàng)建的實(shí)例。

這樣的信息實(shí)在太少，而類和類型之間非?；靵y。為了解決這種情況，在 python2.2 中引入了新式類，并進(jìn)行了類和類型的同統(tǒng)一。
print type(NewClass)
print type(New)

類的類型是 type？type 返回的對(duì)象還能像類一樣創(chuàng)新新對(duì)象？

總結(jié)的來(lái)說(shuō)：在新式類中，所以的類對(duì)象都是 type 的實(shí)例。而不同的類對(duì)象有能創(chuàng)建出其對(duì)應(yīng)的實(shí)例。  
class NewClass(object):
  def __init__(self, val):
    self.val = val
 
New = NewClass(123)  
b = type(New)(321) # 對(duì)實(shí)例來(lái)說(shuō)type返回的是類對(duì)象，我又可以用類對(duì)象來(lái)和創(chuàng)建新的實(shí)例
print b.val

構(gòu)造器方法

一般可以理解類中的函數(shù)就是方法，而方法分為：實(shí)例方法，只有實(shí)例化后才能調(diào)用的，其第一個(gè)參數(shù)一般為 self，代表實(shí)例本身；類方法，其第一個(gè)參數(shù)為 cls，代表類本身；還有靜態(tài)方法，就是個(gè)普通函數(shù)，沒有要求參數(shù)。

1. __init__(self [,arg1,....]):

當(dāng)類被調(diào)用進(jìn)行實(shí)例化的時(shí)候，python會(huì)自動(dòng)調(diào)用類里面的構(gòu)造函數(shù)（如果有的話），在構(gòu)造函數(shù)中，可以進(jìn)行各種初始化的操作，最常見的就是上面的進(jìn)行實(shí)例的屬性的創(chuàng)建。

python 在示例化的時(shí)候，會(huì)檢查其實(shí)行了 __init__ 方法了沒有，如果沒有則不對(duì)實(shí)例進(jìn)行任何操作，然后返回對(duì)象。如果實(shí)行了這個(gè)方法，則自動(dòng)調(diào)用這個(gè)方法，并自動(dòng)將 self 傳進(jìn)行，也就是說(shuō)我們?cè)趯?shí)例化進(jìn)行傳參的時(shí)候，將不用理會(huì) self，直接傳給后面的參數(shù)。

講到屬性，就必須要提一下什么是屬性。屬性這個(gè)對(duì)象其實(shí)更像一個(gè)變量，大多數(shù)對(duì)象都可以有屬性（不包括python的內(nèi)置類型），例如函數(shù)。
def Test():
  pass
 
Test.a = 123
print Test.a

因?yàn)楹瘮?shù)也是一個(gè)對(duì)象。

屬性在類中，就是一個(gè)變量，例如：   
class NewClass(object):
  a = 123
 
print NewClass.a

當(dāng)然，因?yàn)?python 的特性，我們可以在運(yùn)作中為某個(gè)對(duì)象添加屬性，而不用一開始就在類中寫定。

注意，這個(gè)方法應(yīng)該返回 None，也就是說(shuō)我們一般不用 return 任何對(duì)象，讓它默認(rèn)返回就行了。

2. __new__(cls [,arg1,....]):

這也是一個(gè)構(gòu)造器方法，它是一個(gè)類方法，一般在對(duì) python 的不可變數(shù)據(jù)類型進(jìn)行繼承擴(kuò)展的時(shí)候用的比較多。

某處拿來(lái)的代碼示例：
class RoundFloat(float):
  def __new__(cls, val):
    return super(RoundFloat, cls).__new__(cls, round(val, 2))
 
a = RoundFloat(3.14159)
print a

解構(gòu)器方法

__del__(self [,arg1,....])

這個(gè)方法將會(huì)在對(duì)象所以的引用被清除后才執(zhí)行，例如：  
class Test(object):
 
  def __del__(self):
    print '我被干掉了，兄弟們?yōu)槲覉?bào)仇！'
 
a = Test() # 創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象
b = a  # b又引用了a
c = b  # c又引用了b，現(xiàn)在 a 所指向的對(duì)象有3次引用，相當(dāng)有三條命
del a  # 干掉一條命
del b  # 又干掉
del c  # 聽說(shuō)你有3條命？全部干掉！

注意，這里只輸出了一次，也就是說(shuō)到了最后才刪除完畢。這里要注意一下幾點(diǎn)：

1.調(diào)用 del 并不意味著完成刪除某個(gè)對(duì)象，只是減少引用。

2.如果你有一個(gè)循環(huán)引用或其它的原因，讓一個(gè)實(shí)例的引用逗留不去，該對(duì)象的__del__()可能永遠(yuǎn)不會(huì)被執(zhí)行。

3.__del__()未捕獲的異常會(huì)被忽略掉（因?yàn)橐恍┰赺_del__()用到的變量或許已經(jīng)被刪除了）。 不要在__del__()中干與實(shí)例沒任何關(guān)系的事情。

4.一般情況下并不用實(shí)現(xiàn)這個(gè)方法，因?yàn)檫@樣有一定的風(fēng)險(xiǎn)。

5.如果你定義了__del__，并且實(shí)例是某個(gè)循環(huán)的一部分，垃圾回收器將不會(huì)終止這個(gè)循環(huán)— —你需要自已顯式調(diào)用 del。

6.如果繼承了父類，且父類中也有解構(gòu)器，要記得調(diào)用。否則可能會(huì)有某些在父類中的清理方法沒有調(diào)用到，出現(xiàn)以下無(wú)法預(yù)料的錯(cuò)誤。