Python的类和对象

面向对象编程是最有效的软件编写方法之一。在面向对象编程中,你编写表示现实世界中的事物和情景的类,并基于这些类来创建对象。理解面向对象编程有助于你像程序员那样看世界,还可以帮助你真正明白自己编写的代码:不仅是各行代码的作用,还有代码背后更宏大的概念。

作为一名Python初学者,再加上之前没有任何编程语言的学习经验,在学习到Python的类和对象的时候,被各种概念折磨的死去活来。但是「世上无难事只怕有心人」,下面把我对这两个概念的理解写下来,和大家一起交流学习一下。

Python中说「一切皆为对象」,那我们到底应该怎么理解对象呢?他和类又有什么关系呢?

先看看官方版的类的定义。类是现实世界或思维世界中的实体在计算机中的反映。比如人类、鸟类、鱼类、植物等等,它们都是现实世界存在的。

而对象是啥呢?

比如我想描述一个学生,这里学生是一个类,那么作为一个学生,他不仅有名字、年龄等等,他还会做编程、踢足球。我们用这些特征和行为来刻画一个学生(类),他的名字、年龄、做数学题这些就是对象了。

所以,我们说类是对象的抽象化,对象是类的实例化。类不代表具体的事物,而对象则表示具体的事物。

总结一下,类是蓝图(施工图),对象是房子。建筑工人按施工图可以建设不同户型的房子,当你困惑的时候,就想想这句话吧。

对象=属性(特征)+方法(行为),在Python中,把相同属性和方法的对象归为一个类(class)。

我们还是通过一个实例对类和对象进一步深入学习。

 

Python的类和对象

我们创建了一个类,然后又在类下面编写函数(方法),最后对类调用。

从这个简单的例子,我们可以看出类的作用是封装。在类下面编写函数,和平常在模块编写函数不同在于,必须加self,这一点是需要大家引起注意。

在代码中,我给出了实例化这个概念,就是通过调用类,然后给类传入参数,传入参数不同,就会生成不同的对象,我们把这个过程称为实例化。

我们是不可以在类的内部调用方法,如果这样操作,和模块是没什么区别的,而且也违背了类封装这个初衷。

在上面例子的代码中,我们可以看到构造函数这个名词,构造函数的作用是初始化对象的特性,在类中,构造函数不用主动调用,但我们需要知道的是,构造函数只能返回None,而不能返回其他的值。

我们运行上面代码中的

 

Python的类和对象

结果会发现结果是qi-yue,那这是为什么呢?我明明是在调用类下面的方法,结果却是类下面的变量,弄清楚这个问题,我们需要知道这样几个概念。

类变量:和类相关联的变量。实例变量:和对象相关联的变量。

然后,我们用Python的内置模块__dict__,看看对象student1内部字典的储存情况

 

Python的类和对象

我们可以看到运行结果是空的字典。我们还要明白Python内部的寻找机制:当我们访问实例变量时,先在对象里查找,如果没有,那么就会去类变量列表寻找,所以,最后的结果是‘qi-yue'。

刚才我们用Python的内置模块__dict__可以很直观得解释上面这种现象,但要注意,我们刚才是在类外部使用的,也就是说,在实例方法内部是不能使用__dict__,有兴趣的同学可以验证一下。

我们一直在说实例方法,它就是用来描述类的行为。

下面我们再看一个好玩的现象,看下面这段代码,大家想一下,打印self.name和name一样吗?

 

Python的类和对象

我们可以看到结果出现两次石敢当,那这是不是说明self.name和name打印结果是一样的呢?大家先别急,我们知道形参是可以随意命名的,我们在运行下这段代码:

 

Python的类和对象

结果会出现下面这种情况

 

Python的类和对象

到这里,我们才知道print(name)只是巧合的读取了形参的name,才会出现那种现象。

我们在看下面这个例子

 

Python的类和对象

我们在类下面定义了一个变量sum1,先统计班级学生的总数,我现在先在方法(函数)里调用这个sum1,我们怎么操作呢?大家可以看到我给出了两种方法:一种是「类名.类变量」,另一种是self.__class__.类变量。