Python学习：类和实例

本文作者： 玄魂工作室--热热的蚂蚁

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类，在学习面向对象我们可以把类当成一种规范，这个思想就我个人的体会，感觉很重要，除了封装的功能外，类作为一种规范，我们自己可以定制的规范，从这个角度来看，在以后我们学习设计模式的时候，对设计模式的理解会很有帮助。其次，语言中类是抽象的模板，用来描述具有相同属性和方法的对象的集合，比如Animal类。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。

Python使用class关键字来定义类，其基本结构如下：

class类名(父类列表):

pass

类名通常采用驼峰式命名方式，尽量让字面意思体现出类的作用。Python采用多继承机制，一个类可以同时继承多个父类（也叫基类、超类），继承的基类有先后顺序，写在类名后的圆括号里。继承的父类列表可以为空，此时的圆括号可以省略。但在Python3中，即使你采用类似classStudent:pass的方法没有显式继承任何父类的定义了一个类，它也默认继承object类。因为，object是Python3中所有类的基类。

下面是一个学生类：

可以通过调用类的实例化方法（有的语言中也叫初始化方法或构造函数）来创建一个类的实例。默认情况下，使用类似obj=Student()的方式就可以生成一个类的实例。但是，通常每个类的实例都会有自己的实例变量，例如这里的name和age，为了在实例化的时候体现实例的不同，Python提供了一个def__init__(self):的实例化机制。任何一个类中，名字为__init__的方法就是类的实例化方法，具有__init__方法的类在实例化的时候，会自动调用该方法，并传递对应的参数。比如：

实例变量和类变量

实例变量：

实例变量指的是实例本身拥有的变量。每个实例的变量在内存中都不一样。Student类中__init__方法里的name和age就是两个实例变量。通过实例名加圆点的方式调用实例变量。

我们打印下面四个变量，可以看到每个实例的变量名虽然一样，但他们保存的值却是各自独立的：

类变量：

定义在类中，方法之外的变量，称作类变量。类变量是所有实例公有的变量，每一个实例都可以访问、修改类变量。在Student类中，classroom和address两个变量就是类变量。可以通过类名或者实例名加圆点的方式访问类变量，比如：

在使用实例变量和类变量的时候一定要注意，使用类似zhang.name访问变量的时候，实例会先在自己的实例变量列表里查找是否有这个实例变量，如果没有，那么它就会去类变量列表里找，如果还没有，弹出异常。

Python动态语言的特点，让我们可以随时给实例添加新的实例变量，给类添加新的类变量和方法。因此，在使用li.classroom = '102'的时候，要么是给已有的实例变量classroom重新赋值，要么就是新建一个li专属的实例变量classroom并赋值为‘102’。看下面的例子

类的方法：

Python的类中包含实例方法、静态方法和类方法三种方法。这些方法无论是在代码编排中还是内存中都归属于类，区别在于传入的参数和调用方式不同。在类的内部，使用def关键字来定义一个方法。

实例方法

类的实例方法由实例调用，至少包含一个self参数，且为第一个参数。执行实例方法时，会自动将调用该方法的实例赋值给self。self代表的是类的实例，而非类本身。self不是关键字，而是Python约定成俗的命名，你完全可以取别的名字，但不建议这么做。

例如，我们前面Student类中的print_age()就是实例方法：

静态方法

静态方法由类调用，无默认参数。将实例方法参数中的self去掉，然后在方法定义上方加上@staticmethod，就成为静态方法。它属于类，和实例无关。建议只使用类名.静态方法的调用方式。（虽然也可以使用实例名.静态方法的方式调用）

类方法

类方法由类调用，采用@classmethod装饰，至少传入一个cls（代指类本身，类似self）参数。执行类方法时，自动将调用该方法的类赋值给cls。建议只使用类名.类方法的调用方式。（虽然也可以使用实例名.类方法的方式调用）

看一个综合例子：

类、类的方法、类变量、类的实例和实例变量在内存中是如何保存的？

类、类的所有方法以及类变量在内存中只有一份，所有的实例共享它们。而每一个实例都在内存中独立的保存自己和自己的实例变量。

创建实例时，实例中除了封装诸如name和age的实例变量之外，还会保存一个类对象指针，该值指向实例所属的类的地址。因此，实例可以寻找到自己的类，并进行相关调用，而类无法寻找到自己的某个实例。

Python 类的继承

在ptyhon中类一个类是可以同时继承多个类，语法：

Python类继承之深度优先

python 支持多继承，但对与经典类和新式类来说，多继承查找的顺序是不一样的。

经典类：

实例d调用foo()时，搜索顺序是 D => C1 => P1

实例d调用bar()时，搜索顺序是 D => C1 => P1 => P2

换句话说，经典类的搜索方式是按照“从左至右，深度优先”的方式去查找属性。d先查找自身是否有foo方法，没有则查找最近的父类C1里是否有该方法，如果没有则继续向上查找，直到在P1中找到该方法，查找结束。

Python类继承之广度优先

新式类：

实例d调用foo()时，搜索顺序是 D => C1 => C2 => P1

实例d调用bar()时，搜索顺序是 D => C1 => C2

可以看出，新式类的搜索方式是采用“广度优先”的方式去查找属性。

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