详解Python类与对象（上）

前言

面试官：什么是类？
你：我这个人很实在，不知道什么叫累。
面试官：恭喜你，你被录取了。

开个玩笑啊，对于Python或者其他面向对象的语言来说，类与对象是我们绕不开的话题，而且相比于其他基础性语法，类与对象更加复杂，难学。本文将详细讲解类与对象的概念，使用方法，希望能对读者有所帮助。

基本概念

首先我们来看看面向对象的相关名词及相关解释。

• 类：一群有着相似性的事物的集合，这里对应 Python 的 class。
• 对象：集合中的一个事物，这里对应由 class 生成的某一个 实例（object）。

我们首先来举个简单的例子，动物是类，那狗、猫就是动物这个类的两个实例。

• 属性：类似于变量，用来存储数据。
• 方法：类似于函数，用来使用数据。

例如，动物都会有毛发颜色（属性），发出叫声的能力（方法）。

初体验

看完了基本概念，如果你还一知半解的话，没有关系，我们从Python中我们最常用的int类型出发，对面向对象来一个初体验。

i = 23
type(i)

<class 'int'>

我们这里的i其实就是int类的一个实例（或者叫对象），实例一般都有属性和方法，我们可以用dir来查看。

i = 1
print(dir(i))

['__abs__', '__add__', '__and__', '__bool__', '__ceil__', '__class__', '__delattr__', '__dir__', '__divmod__', '__doc__', '__eq__', '__float__', '__floor__', '__floordiv__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__index__', '__init__', '__init_subclass__', '__int__', '__invert__', '__le__', '__lshift__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__neg__', '__new__', '__or__', '__pos__', '__pow__', '__radd__', '__rand__', '__rdivmod__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rfloordiv__', '__rlshift__', '__rmod__', '__rmul__', '__ror__', '__round__', '__rpow__', '__rrshift__', '__rshift__', '__rsub__', '__rtruediv__', '__rxor__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__sub__', '__subclasshook__', '__truediv__', '__trunc__', '__xor__', 'as_integer_ratio', 'bit_length', 'conjugate', 'denominator', 'from_bytes', 'imag', 'numerator', 'real', 'to_bytes']

这里总共有三种类型，第一种是前带两个下划线后带两个下划线的（魔法方法）；第二种就是属性；第三种就是方法。属性和方法在这里是看不出来的。

i = 1
print(i.numerator)
print(i.bit_length())

1
1

调用属性不需要加括号，方法需要加括号，这很好理解，我们如果使用过函数就明白了。

以此类推，我们常用的列表字典等数据类型，也是一样的，大家也可以自己尝试用一用。

小试牛刀

我们再来看看上面我们举的案例，动物这个类，有属性和方法，本节我们就来实现这个类，我们先来看代码。

class Animal:

    def __init__(self, species, furcolor):
        self.species = species
        self.furcolor = furcolor
        print('create')

    def call(self):
        return '{} is calling'.format(self.species)


cat = Animal('cat', 'yellow')
dog = Animal('dog', 'gray')
print(cat.furcolor)
print(dog.call())

create
create
yellow
dog is calling

（1）定义类，需要用关键词class，类名词首字母大写。

（2）__init__是构造函数，实例化（生成对象）的时候，也就是cat = Animal('cat', 'yellow')的时候，就会直接调用该方法。第一个参数必须为self，表示创建对象本身。

（3）call函数参数也为self，是为了使用自身的属性。调用的时候是使用对象.方法，当然也可以用类.方法(对象)。
例如，arr.sum()，np.sum( arr )是一样的效果。

类变量

我们之前定义的变量都是对象的，我们本节定义类变量，例如动物的腿的个数。

class Animal:

    leg = 4

    def __init__(self, species, furcolor):
        self.species = species
        self.furcolor = furcolor

    def call(self):
        return '{} is calling'.format(self.species)


bird = Animal('bird', 'yellow')
dog = Animal('dog', 'gray')
print(bird.leg)
print(dog.leg)

4
4

需要注意的是，如果改变类变量，对象变量都会发生变化，如果改变的是对象变量，则类变量不发生改变。

bird = Animal('bird', 'yellow')
dog = Animal('dog', 'gray')
bird.leg = 2
print(bird.leg)
print(dog.leg)
print(Animal.leg)

Animal.leg = 6
print(bird.leg)
print(dog.leg)
print(Animal.leg)

2
4
4
2
6
6

今天的分享就到这了，下期我们将更加深入了解Python的类与对象。