类是抽象的模板,比如Student类
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
1.定义类
以Student类为例,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,继承的概念我们后面再讲,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。
2.创建实例
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:
class Student(object): pass bart = Student() >>> bart <__main__.Student object at 0x029A9C50> >>> Student <class ‘__main__.Student‘> >>>
可以看到,变量bart
指向的就是一个Student
的实例,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。
3.给实例绑定属性
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:
class Student(object): pass bart = Student() bart.name = ‘bart‘ >>> bart.name ‘bart‘
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,在类中定义的函数只有一点不同,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。除此之外,类的方法和普通函数没有什么区别,所以,你仍然可以用默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数。
4.数据封装
面向对象编程的一个重要特点就是数据封装。在上面的Student
类中,每个实例就拥有各自的name
和score
这些数据。我们可以通过函数来访问这些数据,比如打印一个学生的成绩:
class Student(object): def __init__(self,name,score): self.name = name self.score = score def print_score(self): print(‘name:‘,self.name,‘score:‘,self.score)
>>> bart = Student(‘bart‘,90)
>>> print_score(bart)
name: bart score: 90
但是,既然Student
实例本身就拥有这些数据,要访问这些数据,就没有必要从外面的函数去访问,可以直接在Student
类的内部定义访问数据的函数,这样,就把“数据”给封装起来了。这些封装数据的函数是和Student
类本身是关联起来的,我们称之为类的方法:
class Student(object): def __init__(self,name,score): self.name = name self.score = score def print_score(self): print(‘name:‘,self.name,‘score:‘,self.score)
>>> bart = Student(‘bart‘,90)
>>> bart.print_score()
name: bart score: 90
>>>
这样一来,我们从外部看Student
类,就只需要知道,创建实例需要给出name
和score
,而如何打印,都是在Student
类的内部定义的,这些数据和逻辑被“封装”起来了,调用很容易,但却不用知道内部实现的细节。
封装的另一个好处是可以给Student
类增加新的方法,比如get_grade
:
class Student(object): def __init__(self,name,score): self.name = name self.score = score def print_score(self): print(‘name:‘,self.name,‘score:‘,self.score) def get_grade(self): if self.score >= 90: return ‘A‘ elif self.score >= 60: return ‘B‘ else: return ‘C‘ >>> bart = Student(‘bart‘,90) >>> bart.get_grade() ‘A‘
同样的,get_grade
方法可以直接在实例变量上调用,不需要知道内部实现细节
小结
类是创建实例的模板,而实例则是一个一个具体的对象,各个实例拥有的数据都互相独立,互不影响;
方法就是与实例绑定的函数,和普通函数不同,方法可以直接访问实例的数据;
通过在实例上调用方法,我们就直接操作了对象内部的数据,但无需知道方法内部的实现细节。
和静态语言不同,Python允许对实例变量绑定任何数据,也就是说,对于两个实例变量,虽然它们都是同一个类的不同实例,但拥有的变量名称都可能不同: