【Python】Python 中类和实例的通俗讲解

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Python类与实例的讲解，相当通俗易懂。非常推荐！

class Person:

注意，类的名称一般用大写字母开头，这是惯例。当然，如果故意不遵循此惯例，也未尝不可，但是，会给别人阅读乃至于自己以后阅读带来麻烦。既然大家都是靠右走的，你就别非要在路中间睡觉了。

接下来，一般都要编写构造函数，在写这个函数之前，先解释一下什么是构造函数。

 

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

 

上面的类中，首先呈现出来的是一个名为：init()的函数，注意，这个函数是以两个下划线开始，然后是init，最后以两个下划线结束。这是一个函数，就跟我们此前学习过的函数一样的函数。但是，这个函数又有点奇特，它的命名是用“__”开始和结束。

请看官在这里要明确一个基本概念，类就是一种对象类型，和跟前面学习过的数值、字符串、列表等等类型一样。比如这里构建的类名字叫做Person，那么就是我们要试图建立一种对象类型，这种类型被称之为Person，就如同有一种对象类型是list一样。

在构建Person类的时候，首先要做的就是对这种类型进行初始化，也就是要说明这种类型的基本结构，一旦这个类型的对象被调用了，第一件事情就是要运行这个类型的基本结构，也就是类Person的基本结构。就好比我们每个人，在头脑中都有关于“人”这样一个对象类型（对应着类），一旦遇到张三（张三是一个具体人），我们首先运行“人”这个类的基本结构：一个鼻子两只眼，鼻子下面一张嘴。如果张三符合这个基本机构，我们不会感到惊诧（不报错），如果张三不符合这个基本结构（比如三只眼睛），我们就会感到惊诧（报错了）。

由于类是我们自己构造的，那么基本结构也是我们自己手动构造的。在类中，基本结构是写在init()这个函数里面。故这个函数称为构造函数，担负着对类进行初始化的任务。

还是回到Person这个类，如果按照上面的代码，写好了，是不是init()就运行起来了呢？不是！这时候还没有看到张三呢，必须看到张三才能运行。所谓看到张三，看到张三这样一个具体的实实在在的人，此动作，在python中有一个术语，叫做实例化。当类Person实例化后立刻运行init()函数。
上面关于类的讲解很形象生动！

 

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

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

info = Person("qiwsir","python","qiwsir.github.io")     #实例化Person
 print "info.name=",info.name
 print "info.lang=",info.lang
 print "info.website=",info.website

#上面代码的运行结果：

info.name= qiwsir
 info.lang= python
 info.website= qiwsir.github.io

 

在上面的代码中，建立的类Person，构造函数申明了这个类的基本结构：name,lang,website。

注意观察：info=Person(“qiwsir”,”python”,”qiwsir.github.io”)，这句话就是将类Person实例化了。也就是在内存中创建了一个对象，这个对象的类型是Person类型，这个Person类型是什么样子的呢？就是init()所构造的那样。在实例化时，必须通过参数传入具体的数据：name=”qiwsir”,lang=”python”,website=”qiwsir.github.io”。这样在内存中就存在了一个对象，这个对象的类型是Person，然后通过赋值语句，与变量info建立引用关系。请看官回忆以前已经讲述过的变量和对象的引用关系。

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 类和实例 

•  “类提供默认行为，是实例的工厂”，我觉得这句原话非常经典，一下道破了类和实例的关系。看上面代码，体会一下，是不是这个理？所谓工厂，就是可以用同一个模子做出很多具体的产品。类就是那个模子，实例就是具体的产品。所以，实例是程序处理的实际对象。
•  类是由一些语句组成，但是实例，是通过调用类生成，每次调用一个类，就得到这个类的新的实例。
•  对于类的：class Person，class是一个可执行的语句。如果执行，就得到了一个类对象，并且将这个类对象赋值给对象名（比如Person）。

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 self的作用

细心的看官可能注意到了，在构造函数中，第一个参数是self，但是在实例化的时候，似乎没有这个参数什么事儿，那么self是干什么的呢？

self是一个很神奇的参数。

在Person实例化的过程中，数据”qiwsir”,”python”,”qiwsir.github.io”通过构造函数（init()）的参数已经存入到内存中，并且这些数据以Person类型的面貌存在组成一个对象，这个对象和变量info建立的引用关系。这个过程也可说成这些数据附加到一个实例上。这样就能够以:object.attribute的形式，在程序中任何地方调用某个数据，例如上面的程序中以info.name得到”qiwsir”这个数据。这种调用方式，在类和实例中经常使用，点号“.”后面的称之为类或者实例的属性。

这是在程序中，并且是在类的外面。如果在类的里面，想在某个地方使用传入的数据，怎么办？

随着学习的深入，看官会发现，在类内部，我们会写很多不同功能的函数，这些函数在类里面有另外一个名称，曰：方法。那么，通过类的构造函数中的参数传入的这些数据也想在各个方法中被使用，就需要在类中长久保存并能随时调用这些数据。为了解决这个问题，在类中，所有传入的数据都赋给一个变量，通常这个变量的名字是self。注意，这是习惯，而且是共识，所以，看官不要另外取别的名字了。

在构造函数中的第一个参数self，就是起到了这个作用——接收实例化过程中传入的所有数据，这些数据是通过构造函数后面的参数导入的。显然，self应该就是一个实例（准确说法是应用实例），因为它所对应的就是具体数据。

如果将上面的类增加两句，看看效果：

 

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

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

        print self          #打印，看看什么结果
        print type(self)

#运行结果
<__main__.Person instance at 0xb74a45cc>
 <type 'instance'>

 

证实了推理。self就是一个实例（准确说是实例的引用变量）。

self这个实例跟前面说的那个info所引用的实例对象一样，也有属性。那么，接下来就规定其属性和属性对应的数据。上面代码中：self.name = name，就是规定了self实例的一个属性，这个属性的名字也叫做name，这个属性的数据等于构造函数的参数name所导入的数据。注意，self.name中的name和构造函数的参数name没有任何关系，它们两个一样，只不过是一种起巧合（经常巧合），或者说是写代码的人懒惰，不想另外取名字而已，无他。当然，如果写成self.xxxooo = name，也是可以的。

其实，从效果的角度来理解，可能更简单一些，那就是类的实例info对应着self，info通过self导入实例属性的所有数据。

当然，self的属性数据，也不一定非得是由参数传入的，也可以在构造函数中自己设定。比如：

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

class Person:
     def __init__(self, name, lang, website):
         self.name = name
         self.lang = lang
         self.website = website
         self.email = "qiwsir@gmail.com"     #这个属性不是通过参数传入的

info = Person("qiwsir","python","qiwsir.github.io")
 print "info.name=",info.name
 print "info.lang=",info.lang
 print "info.website=",info.website
 print "info.email=",info.email      #info通过self建立实例，并导入实例属性数据

#运行结果

info.name= qiwsir
 info.lang= python
 info.website= qiwsir.github.io
 info.email= qiwsir@gmail.com    #打印结果

通过这个例子，其实让我们拓展了对self的认识，也就是它不仅仅是为了在类内部传递参数导入的数据，还能在构造函数中，通过self.attribute的方式，规定self实例对象的属性，这个属性也是类实例化对象的属性，即做为类通过构造函数初始化后所具有的属性。所以在实例info中，通过info.email同样能够得到该属性的数据。在这里，就可以把self形象地理解为“内外兼修”了。或者按照前面所提到的，将info和self对应起来，self主内，info主外。

其实，self的话题还没有结束，后面的方法中还会出现它。它真的神奇呀。

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构造函数的参数

前面已经说过了，构造函数init就是一个函数，只不过长相有点古怪罢了。那么，函数中的操作在构造函数中依然可行。比如：

 

def __init__(self,*args):
     pass

 

这种类型的参数：*args和前面讲述函数参数一样，就不多说了。忘了的看官，请去复习。但是，self这个参数是必须的，因为它要来建立实例对象。

很多时候，并不是每次都要从外面传入数据，有时候会把构造函数的某些参数设置默认值，如果没有新的数据传入，就应用这些默认值。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")     #导入一个数据name="LaoQi"，其它默认值
info = Person("qiwsir",lang="python",website="qiwsir.github.io")    #全部重新导入数据

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

#运行结果

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

 

在这段代码中，看官首先要体会一下，“类是实例的工厂”这句话的含义，通过类Person生成了两个实例：laoqi、info

此外，在看函数赋值的情况，允许设置默认参数值。

至此，仅仅是初步构建了一个类的基本结构，完成了类的初始化。

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继承

#coding=utf-8
 
#定义父类  用于单位转换
class ScaleConverter:
	def __init__(self,unit_from,unit_to,factor):  #第一个参数必须是self
		self.unit_from=unit_from
		self.unit_to=unit_to
		self.factor=factor
	def description(self):    #函数必须传入self，self用于区分是哪个对象调用该方法
		return 'Convert '+self.unit_from+' to '+self.unit_to
	def convert(self,value):
		return value*self.factor
 
 
c1=ScaleConverter('inches','mm',25)  #实例化类
print(c1.description())
print(str(c1.convert(2))+c1.unit_to)
 
 
#============================================================================
 
 
class ScaleAndOffsetConverter(ScaleConverter):    # 定义子类，类继承
	def __init__(self,unit_from,unit_to,factor,offset):
		ScaleConverter.__init__(self,unit_from,unit_to,factor)   #通过父类的init()函数构造
		self.offset=offset
	def convert(self,value):     #覆盖父类的convert()函数
		return value*self.factor+self.offset
 
 
c2=ScaleAndOffsetConverter('C','F',1.8,32)  #实例化类
print(c2.description())
print(str(c2.convert(20))+c2.unit_to)