Python中类的全面分析（上）

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所属分类：Python 数据挖掘

面向对象重要的概念就是类(Class)和实例(Instance)，类是抽象的模板，而实例是根据类创建出来的一个个具体的“对象”，每个对象都拥有相同的方法，但各自的数据可能不同。

先回顾下 OOP 的常用术语：

类：对具有相同数据和方法的一组对象的描述或定义。
对象：对象是一个类的实例。
实例(instance)：一个对象的实例化实现。
实例属性(instance attribute)：一个对象就是一组属性的集合。
实例方法(instance method)：所有存取或者更新对象某个实例一条或者多条属性的函数的集合。
类属性(classattribute)：属于一个类中所有对象的属性，不会只在某个实例上发生变化
类方法(classmethod)：那些无须特定的对象实例就能够工作的从属于类的函数。

类概述

在Python中，定义类是通过class关键字：

class Student(object):
pass

class后面紧接着是类名，即Student，类名通常是大写开头的单词，紧接着是(object)，表示该类是从哪个类继承下来的。通常，如果没有合适的继承类，就使用object类，这是所有类最终都会继承的类。

定义好了Student类，就可以根据Student类创建出Student的实例，创建实例是通过类名+()实现的：

>>> bart = Student()
>>> bart
<__main__.Student object at 0x10a67a590>
>>> Student
<class '__main__.Student'>

可以看到，变量bart指向的就是一个Student的object，后面的0x10a67a590是内存地址，每个object的地址都不一样，而Student本身则是一个类。

可以自由地给一个实例变量绑定属性，比如，给实例bart绑定一个name属性：

>>> bart.name = 'Bart Simpson'
>>> bart.name
'Bart Simpson'

由于类可以起到模板的作用，因此，可以在创建实例的时候，把一些我们认为必须绑定的属性强制填写进去。通过定义一个特殊的init方法，在创建实例的时候，就把name，score等属性绑上去。

class Student(object):
def __init__(self, name, score):
self.name = name
self.score = score

注意到init方法的第一个参数永远是self，表示创建的实例本身，因此，在init方法内部，就可以把各种属性绑定到self，因为self就指向创建的实例本身。

有了init方法，在创建实例的时候，就不能传入空的参数了，必须传入与init方法匹配的参数，但self不需要传，Python解释器自己会把实例变量传进去：

>>> bart = Student('Bart Simpson', 59)
>>> bart.name
'Bart Simpson'
>>> bart.score
59

和普通的函数相比，在类中定义的对象函数(还有静态方法，类方法)只有一点不同，就是第一个参数永远是实例变量self，并且，调用时不用传递该参数。

新式类、旧式类

python的新式类是2.2版本引进来的，之前的类叫做经典类或者旧类。Python 2.x 中如果一个类继承于一个基类(可以是自定义类或者其它类)或者继承自 object，则该类为新式类;没有继承的类为经典类。Python 3.x 则全部为新式类。

新式类被赋予了很多新的特性(如：统一了types和classes)，并改变了以往经典类的一些内容(如：改变了多继承下方法的执行顺序)。

关于统一类(class)和类型(type)，具体看下面的例子

class OldClass():
pass
o = OldClass()
print o.__class__ # __main__.OldClass
print type(o) # <type 'instance'>
class newClass(object):
pass
n = newClass()
print n.__class__ # <class '__main__.newClass'>
print type(n) # <class '__main__.newClass'>

对象属性

Python 中对象的属性包含对象的所有内容：方法和数据，注意方法也是对象的属性。查找对象的属性时，首先在对象的__dict__ 里面查找，然后是对象所属类的dict，再往后是继承体系中父类(MRO解析)的dict，任意一个地方查找到就终止查找，并且调用 __getattribute__(也有可能是__getattr__) 方法获得属性值。

方法

在 Python 类中有3种方法，即静态方法(staticmethod)，类方法(classmethod)和实例方法：

对于实例方法，在类里每次定义实例方法的时候都需要指定实例(该方法的第一个参数，名字约定成俗为self)。这是因为实例方法的调用离不开实例，我们必须给函数传递一个实例。假设对象a具有实例方法 foo(self, *args, **kwargs)，那么调用的时候可以用 a.foo(*args, **kwargs)，或者 A.foo(a, *args, **kwargs)，在解释器看来它们是完全一样的。
类方法每次定义的时候需要指定类(该方法的第一个参数，名字约定成俗为cls)，调用时和实例方法类似需要指定一个类。
静态方法其实和普通的方法一样，只不过在调用的时候需要使用类或者实例。之所以需要静态方法，是因为有时候需要将一组逻辑上相关的函数放在一个类里面，便于组织代码结构。一般如果一个方法不需要用到self，那么它就适合用作静态方法。

具体的例子如下：