類(2)

現(xiàn)在開始不用偽代碼了，用真正的python代碼來理解類。當然，例子還是要用讀者感興趣的例子。

新式類和舊式類

因為python是一個不斷發(fā)展的高級語言（似乎別的語言是不斷發(fā)展的，甚至于自然語言也是），導致了在python2.x的版本中，有“新式類”和“舊式類（也叫做經(jīng)典類）”之分。新式類是python2.2引進的，在此后的版本中，我們一般用的都是新式類。本著知其然還要知其所以然的目的，簡單回顧一下兩者的差別。

>>> class AA:
...     pass
... 

這是定義了一個非常簡單的類，而且是舊式類。至于如何定義類，下面會詳細說明。讀者姑且囫圇吞棗似的的認同我剛才建立的名為AA的類，為了簡單，這個類內(nèi)部什么也不做，就是用pass一帶而過。但不管怎樣，是一個類，而且是一個舊式類（或曰經(jīng)典類）

然后，將這個類實例化（還記得上節(jié)中實例化嗎？對，就是那個王美女干的事情）：

>>> aa = AA()

不要忘記，實例化的時候，類的名稱后面有一對括號。接下來做如下操作：

>>> type(AA)
<type 'classobj'>
>>> aa.__class__
<class __main__.AA at 0xb71f017c>
>>> type(aa)
<type 'instance'>

解讀一下上面含義：

• type(AA)：查看類AA的類型，返回的是'classobj'
• aa.__class__：aa是一個實例，也是一個對象，每個對象都有__class__屬性，用于顯示它的類型。這里返回的結(jié)果是<class __main__.AA at 0xb71f017c>，從這個結(jié)果中可以讀出的信息是，aa是類AA的實例，并且類AA在內(nèi)存中的地址是0xb71f017c。
• type(aa)：是要看實例aa的類型，它顯示的結(jié)果是'instance，意思是告訴我們它的類型是一個實例。

在這里是不是有點感覺不和諧呢？aa.__class__和type(aa)都可以查看對象類型，但是它們居然顯示不一樣的結(jié)果。比如，查看這個對象：

>>> a = 7
>>> a.__class__
<type 'int'>
>>> type(a)
<type 'int'>

別忘記了，前面提到過的“萬物皆對象”，那么一個整數(shù)7也是對象，用兩種方式查看，返回的結(jié)果一樣。為什么到類（嚴格講是舊式類）這里，居然返回不一樣呢？太不和諧了。

于是乎，就有了新式類，從python2.2開始，變成這樣了：

>>> class BB(object):
...     pass
... 

>>> bb = BB()

>>> bb.__class__
<class '__main__.BB'>
>>> type(bb)
<class '__main__.BB'>

終于把兩者統(tǒng)一起來了，世界和諧了。

這就是新式類和舊式類的不同。

當然，不同點絕非僅僅于此，這里只不過提到一個現(xiàn)在能夠理解的不同罷了。另外的不同還在于兩者對于多重繼承的查找和調(diào)用方法不同，舊式類是深度優(yōu)先，新式類是廣度優(yōu)先?？梢韵炔焕斫?，后面會碰到的。

不管是新式類、還是舊式類，都可以通過這樣的方法查看它們在內(nèi)存中的存儲空間信息

>>> print aa
<__main__.AA instance at 0xb71efd4c>

>>> print bb
<__main__.BB object at 0xb71efe6c>

分別告訴了我們兩個實例是基于誰生成的，不過還是稍有區(qū)別。

知道了舊式類和新式類，那么下面的所有內(nèi)容，就都是對新式類而言?！跋残聟捙f”不是編程經(jīng)常干的事情嗎？所以，舊式類就不是我們討論的內(nèi)容了。

還要注意，如果你用的是python3，就不用為新式類和舊式類而擔心了，因為在python3中壓根兒就沒有這個問題存在。

如何定義新式類呢？

第一種定義方法，就是如同前面那樣：

>>> class BB(object):
...     pass
...

跟舊式類的區(qū)別就在于類的名字后面跟上(object)，這其實是一種名為“繼承”的類的操作，當前的類BB是以類object為上級的（object被稱為父類），即BB是繼承自類object的新類。在python3中，所有的類自然地都是類object的子類，就不用彰顯出繼承關(guān)系了。對了，這里說的有點讓讀者糊涂，因為冒出來了“繼承”、“父類”、“子類”，不用著急，繼續(xù)向下看。下面精彩，并且能解惑。

第二種定義方法，在類的前面寫上這么一句：__metaclass__ == type，然后定義類的時候，就不需要在名字后面寫(object)了。

>>> __metaclass__ = type
>>> class CC:
...     pass
... 
>>> cc = CC()
>>> cc.__class__
<class '__main__.CC'>
>>> type(cc)
<class '__main__.CC'>

兩種方法，任你選用，沒有優(yōu)劣之分。

創(chuàng)建類

因為在一般情況下，一個類都不是兩三行能搞定的。所以，下面可能很少使用交互模式了，因為那樣一旦有一點錯誤，就前功盡棄。我改用編輯界面。你用什么工具編輯？python自帶一個IDE，可以使用。我習慣用vim。你用你習慣的工具即可。如果你沒有別的工具，就用安裝python是自帶的那個IDE。

#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

__metaclass__ = type

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def getName(self):
        return self.name

    def color(self, color):
        print "%s is %s" % (self.name, color)

上面定義的是一個比較常見的類，一般情況下，都是這樣子的。下面對這個“大眾臉”的類一一解釋。

新式類

__metaclass__ = type，意味著下面的類是新式類。

定義類

class Person，這是在聲明創(chuàng)建一個名為"Person"的類。類的名稱一般用大寫字母開頭，這是慣例。如果名稱是兩個單詞，那么兩個單詞的首字母都要大寫，例如class HotPerson，這種命名方法有一個形象的名字，叫做“駝峰式命名”。當然，如果故意不遵循此慣例，也未嘗不可，但是，會給別人閱讀乃至于自己以后閱讀帶來麻煩，不要忘記“代碼通常是給人看的，只是偶爾讓機器執(zhí)行”。既然大家都是靠右走的，你就別非要在路中間睡覺了。

接下來，分別以縮進表示的，就是這個類的內(nèi)容了。其實那些東西看起來并不陌生，你一眼就認出它們了——就是已經(jīng)學習過的函數(shù)。沒錯，它們就是函數(shù)。不過，很多程序員喜歡把類里面的函數(shù)叫做“方法”。是的，就是上節(jié)中說到的對象的“方法”。我也看到有人撰文專門分析了“方法”和“函數(shù)”的區(qū)別。但是，我倒是認為這不重要，重要的是類的中所謂“方法”和前面的函數(shù)，在數(shù)學角度看，絲毫沒有區(qū)別。所以，你盡可以稱之為函數(shù)。當然，聽到有人說方法，也不要詫異和糊涂。它們本質(zhì)是一樣的。

需要再次提醒，函數(shù)的命名方法是以def發(fā)起，并且函數(shù)名稱首字母不要用大寫，可以使用aa_bb的樣式，也可以使用aaBb的樣式，一切看你的習慣了。

不過，要注意的是，類中的函數(shù)（方法）的參數(shù)跟以往的參數(shù)樣式有區(qū)別，那就是每個函數(shù)必須包括self參數(shù)，并且作為默認的第一個參數(shù)。這是需要注意的地方。至于它的用途，繼續(xù)學習即可知道。

初始化

def __init__，這個函數(shù)是一個比較特殊的，并且有一個名字，叫做初始化函數(shù)（注意，很多教材和資料中，把它叫做構(gòu)造函數(shù)，這種說法貌似沒有錯誤，但是一來從字面意義上看，它對應(yīng)的含義是初始化，二來在python中它的作用和其它語言比如java中的構(gòu)造函數(shù)還不完全一樣，因為還有一個__new__的函數(shù)，是真正地構(gòu)造。所以，在本教程中，我稱之為初始化函數(shù)）。它是以兩個下劃線開始，然后是init，最后以兩個下劃線結(jié)束。

所謂初始化，就是讓類有一個基本的面貌，而不是空空如也。做很多事情，都要初始化，讓事情有一個具體的起點狀態(tài)。比如你要喝水，必須先初始化杯子里面有水。在python的類中，初始化就擔負著類似的工作。這個工作是在類被實例化的時候就執(zhí)行這個函數(shù)，從而將初始化的一些屬性可以放到這個函數(shù)里面。

此例子中的初始化函數(shù)，就意味著實例化的時候，要給參數(shù)name提供一個值，作為類初始化的內(nèi)容。通俗點啰嗦點說，就是在這個類被實例化的同時，要通過name參數(shù)傳一個值，這個值被一開始就寫入了類和實例中，成為了類和實例的一個屬性。比如：

girl = Person('canglaoshi')

girl是一個實例對象，就如同前面所說的一樣，它有屬性和方法。這里僅說屬性吧。當通過上面的方式實例化后，就自動執(zhí)行了初始化函數(shù)，讓實例girl就具有了name屬性。

print girl.name

執(zhí)行這句話的結(jié)果是打印出canglaoshi。

這就是初始化的功能。簡而言之，通過初始化函數(shù)，確定了這個實例（類）的“基本屬性”（實例是什么樣子的）。比如上面的實例化之后，就確立了實例girl的name是"canglaoshi"。

初始化函數(shù)，就是一個函數(shù)，所以，它的參數(shù)設(shè)置，也符合前面學過的函數(shù)參數(shù)設(shè)置規(guī)范。比如

def __init__(self,*args):
    pass

這種類型的參數(shù)：*args和前面講述函數(shù)參數(shù)一樣，就不多說了。忘了的看官，請去復習。但是，self這個參數(shù)是必須的。

很多時候，并不是每次都要從外面?zhèn)魅霐?shù)據(jù)，有時候會把初始化函數(shù)的某些參數(shù)設(shè)置默認值，如果沒有新的數(shù)據(jù)傳入，就應(yīng)用這些默認值。比如：

class Person:
    def __init__(self, name, lang="golang", website="www.google.com"):
        self.name = name
        self.lang = lang
        self.website = website
        self.email = "qiwsir@gmail.com"

laoqi = Person("LaoQi")     
info = Person("qiwsir",lang="python",website="qiwsir.github.io")

print "laoqi.name=",laoqi.name
print "info.name=",info.name
print "-------"
print "laoqi.lang=",laoqi.lang
print "info.lang=",info.lang
print "-------"
print "laoqi.website=",laoqi.website
print "info.website=",info.website

#運行結(jié)果

laoqi.name= LaoQi
info.name= qiwsir
-------
laoqi.lang= golang
info.lang= python
-------
laoqi.website= www.google.com
info.website= qiwsir.github.io

在編程界，有這樣一句話，說“類是實例工廠”，什么意思呢？工廠是干什么的？生產(chǎn)物品，比如生產(chǎn)電腦。一個工廠可以生產(chǎn)好多電腦。那么，類，就能“生產(chǎn)”好多實例，所以，它是“工廠”。比如上面例子中，就有兩個實例。

函數(shù)（方法）

還是回到本節(jié)開頭的那個類。構(gòu)造函數(shù)下面的兩個函數(shù)：def getName(self),def color(self, color)，這兩個函數(shù)和前面的初始化函數(shù)有共同的地方，即都是以self作為第一個參數(shù)。

def getName(self):
    return self.name

這個函數(shù)中的作用就是返回在初始化時得到的值。

girl = Person('canglaoshi')
name = girl.getName()

girl.getName()就是調(diào)用實例girl的方法。調(diào)用該方法的時候特別注意，方法名后面的括號不可少，并且括號中不要寫參數(shù)，在類中的getName(self)函數(shù)第一個參數(shù)self是默認的，當類實例化之后，調(diào)用此函數(shù)的時候，第一個參數(shù)不需要賦值。那么，變量name的最終結(jié)果就是name = "canglaoshi"。

同樣道理，對于方法：

def color(self, color):
    print "%s is %s" % (self.name, color)

也是在實例化之后調(diào)用：

girl.color("white")

這也是在執(zhí)行實例化方法，只是由于類中的該方法有兩個參數(shù)，除了默認的self之外，還有一個color，所以，在調(diào)用這個方法的時候，要為后面那個參數(shù)傳值了。

至此，已經(jīng)將這個典型的類和調(diào)用方法分解完畢，把全部代碼完整貼出，請讀者在從頭到尾看看，是否理解了每個部分的含義：

#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

__metaclass__ = type             #新式類

class Person:                    #創(chuàng)建類
    def __init__(self, name):    #構(gòu)造函數(shù)
        self.name = name

    def getName(self):           #類中的方法（函數(shù)）
        return self.name

    def color(self, color):
        print "%s is %s" % (self.name, color)

girl = Person('canglaoshi')      #實例化
name = girl.getName()            #調(diào)用方法（函數(shù)） 
print "the person's name is: ", name
girl.color("white")              #調(diào)用方法（函數(shù)）

print "------"
print girl.name                  #實例的屬性

保存后，運行得到如下結(jié)果：

$ python 20701.py 
the person's name is:  canglaoshi
canglaoshi is white
------
canglaoshi

類和實例

有必要總結(jié)一下類和實例的關(guān)系：

• “類提供默認行為，是實例的工廠”（源自Learning Python），這句話非常經(jīng)典，一下道破了類和實例的關(guān)系。所謂工廠，就是可以用同一個模子做出很多具體的產(chǎn)品。類就是那個模子，實例就是具體的產(chǎn)品。所以，實例是程序處理的實際對象。
• 類是由一些語句組成，但是實例，是通過調(diào)用類生成，每次調(diào)用一個類，就得到這個類的新的實例。
• 對于類的：class Person，class是一個可執(zhí)行的語句。如果執(zhí)行，就得到了一個類對象，并且將這個類對象賦值給對象名（比如Person）。

也許上述比較還不足以讓看官理解類和實例，沒關(guān)系，繼續(xù)學習，在前進中排除疑惑。

self的作用

類里面的函數(shù)，第一個參數(shù)是self，但是在實例化的時候，似乎沒有這個參數(shù)什么事兒，那么self是干什么的呢？

self是一個很神奇的參數(shù)。

在Person實例化的過程中girl = Person("canglaoshi")，字符串"canglaoshi"通過初始化函數(shù)（__init__()）的參數(shù)已經(jīng)存入到內(nèi)存中，并且以Person類型的面貌存在，組成了一個對象，這個對象和變量girl建立引用關(guān)系。這個過程也可說成這些數(shù)據(jù)附加到一個實例上。這樣就能夠以:object.attribute的形式，在程序中任何地方調(diào)用某個數(shù)據(jù)，例如上面的程序中以girl.name的方式得到"canglaoshi"。這種調(diào)用方式，在類和實例中經(jīng)常使用，點號“.”后面的稱之為類或者實例的屬性。

這是在程序中，并且是在類的外面。如果在類的里面，想在某個地方使用實例化所傳入的數(shù)據(jù)（"canglaoshi"），怎么辦？

在類內(nèi)部，就是將所有傳入的數(shù)據(jù)都賦給一個變量，通常這個變量的名字是self。注意，這是習慣，而且是共識，所以，看官不要另外取別的名字了。

在初始化函數(shù)中的第一個參數(shù)self，就是起到了這個作用——接收實例化過程中傳入的所有數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是初始化函數(shù)后面的參數(shù)導入的。顯然，self應(yīng)該就是一個實例（準確說法是應(yīng)用實例），因為它所對應(yīng)的就是具體數(shù)據(jù)。

如果將上面的類稍加修改，看看效果：

#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

__metaclass__ = type

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        print self           #新增
        print type(self)     #新增

其它部分省略。當初始化的時候，就首先要運行構(gòu)造函數(shù)，同時就打印新增的兩條。結(jié)果是：

<__main__.Person object at 0xb7282cec>
<class '__main__.Person'>

證實了推理。self就是一個實例（準確說是實例的引用變量）。

self這個實例跟前面說的那個girl所引用的實例對象一樣，也有屬性。那么，接下來就規(guī)定其屬性和屬性對應(yīng)的數(shù)據(jù)。上面代碼中：

self.name = name

就是規(guī)定了self實例的一個屬性，這個屬性的名字也叫做name，這個屬性的值等于初始化函數(shù)的參數(shù)name所導入的數(shù)據(jù)。注意，self.name中的name和初始化函數(shù)的參數(shù)name沒有任何關(guān)系，它們兩個一樣，只不過是一種起巧合（經(jīng)常巧合，其實是為了省事和以后識別方便，故意讓它們巧合。），或者說是寫代碼的人懶惰，不想另外取名字而已，無他。當然，如果寫成self.xxxooo = name，也是可以的。

其實，從效果的角度來理解，這么理解更簡化：類的實例girl對應(yīng)著self，girl通過self導入實例屬性的所有數(shù)據(jù)。

當然，self的屬性數(shù)據(jù)，也不一定非得是由參數(shù)傳入的，也可以在構(gòu)造函數(shù)中自己設(shè)定。比如：

#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8

__metaclass__ = type

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.email = "qiwsir@gmail.com"     #這個屬性不是通過參數(shù)傳入的

info = Person("qiwsir")              #換個字符串和實例化變量
print "info.name=",info.name
print "info.email=",info.email      #info通過self建立實例，并導入實例屬性數(shù)據(jù)

運行結(jié)果

info.name= qiwsir
info.email= qiwsir@gmail.com    #打印結(jié)果

通過這個例子，其實讓我們拓展了對self的認識，也就是它不僅僅是為了在類內(nèi)部傳遞參數(shù)導入的數(shù)據(jù)，還能在初始化函數(shù)中，通過self.attribute的方式，規(guī)定self實例對象的屬性，這個屬性也是類實例化對象的屬性，即做為類通過初始化函數(shù)初始化后所具有的屬性。所以在實例info中，通過info.email同樣能夠得到該屬性的數(shù)據(jù)。在這里，就可以把self形象地理解為“內(nèi)外兼修”了?；蛘甙凑涨懊嫠岬降?，將info和self對應(yīng)起來，self主內(nèi)，info主外。

怎么樣？在"canglaoshi"的陪伴下，是不是明白了類的奧妙？