建立執行個體
說明:關于類的這部分,我參考了《Learning Python》一書的講解。
建立類
建立類的方法比較簡單,如下:
class Person:
注意,類的名稱一般用大寫字母開頭,這是慣例。
接下來,一般都要編寫構造函數,在寫這個函數之前,先解釋一下什麼是構造函數。
def __init__(self, name, lang, website):
self.name = name
self.lang = lang
self.website = website
上面的類中,首先呈現出來的是一個名為:__init__()的函數,注意,這個函數是以兩個下劃線開始,然後是init,最後以兩個下劃線結束。這是一個函數,就跟我們此前學習過的函數一樣的函數。但是,這個函數又有點奇特,它的命名是用“__”開始和結束。
在這裡要明确一個基本概念,類就是一種對象類型,和跟前面學習過的數值、字元串、清單等等類型一樣。比如這裡建構的類名字叫做Person,那麼就是我們要試圖建立一種對象類型,這種類型被稱之為Person,就如同有一種對象類型是list一樣。
在建構Person類的時候,首先要做的就是對這種類型進行初始化,也就是要說明這種類型的基本結構,一旦這個類型的對象被調用了,第一件事情就是要運作這個類型的基本結構,也就是類Person的基本結構。就好比我們每個人,在頭腦中都有關于“人”這樣一個對象類型(對應着類),一旦遇到張三(張三是一個具體人),我們首先運作“人”這個類的基本結構:一個鼻子兩隻眼,鼻子下面一張嘴。如果張三符合這個基本機構,我們不會感到驚詫(不報錯),如果張三不符合這個基本結構(比如三隻眼睛),我們就會感到驚詫(報錯了)。
由于類是我們自己構造的,那麼基本結構也是我們自己手動構造的。在類中,基本結構是寫在__init__()這個函數裡面。故這個函數稱為構造函數,擔負着對類進行初始化的任務。
還是回到Person這個類,如果按照上面的代碼,寫好了,是不是__init__()就運作起來了呢?不是!這時候還沒有看到張三呢,必須看到張三才能運作。所謂看到張三,看到張三這樣一個具體的實實在在的人,此動作,在python中有一個術語,叫做執行個體化。當類Person執行個體化後立刻運作__init__()函數。
#!/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("hiekay","python","hiekay.github.io") #執行個體化Person
print "info.name=",info.name
print "info.lang=",info.lang
print "info.website=",info.website
#上面代碼的運作結果:
info.name= hiekay
info.lang= python
info.website= hiekay.github.io
在上面的代碼中,建立的類Person,構造函數申明了這個類的基本結構:name,lang,website。
注意觀察:info=Person("hiekay","python","hiekay.github.io"),這句話就是将類Person執行個體化了。也就是在記憶體中建立了一個對象,這個對象的類型是Person類型,這個Person類型是什麼樣子的呢?就是__init__()所構造的那樣。在執行個體化時,必須通過參數傳入具體的資料:name="hiekay",lang="python",website="hiekay.github.io"。這樣在記憶體中就存在了一個對象,這個對象的類型是Person,然後通過指派語句,與變量info建立引用關系。請看官回憶以前已經講述過的變量和對象的引用關系。
類、執行個體,這兩個概念會一直伴随着後續的學習,并且,在很多的OOP模型中,都會遇到這兩個概念。為了讓看官不暈乎,這裡将它們進行比較(注意:比較的内容,參考了《Learning Python》一書)
類和執行個體
“類提供預設行為,是執行個體的工廠”,我覺得這句原話非常經典,一下道破了類和執行個體的關系。看上面代碼,體會一下,是不是這個理?所謂工廠,就是可以用同一個模子做出很多具體的産品。類就是那個模子,執行個體就是具體的産品。是以,執行個體是程式處理的實際對象。
類是由一些語句組成,但是執行個體,是通過調用類生成,每次調用一個類,就得到這個類的新的執行個體。
對于類的:class Person,class是一個可執行的語句。如果執行,就得到了一個類對象,并且将這個類對象指派給對象名(比如Person)。
self的作用
在構造函數中,第一個參數是self,但是在執行個體化的時候,似乎沒有這個參數什麼事兒,那麼self是幹什麼的呢?
self是一個很神奇的參數。
在Person執行個體化的過程中,資料"hiekay","python","hiekay.github.io"通過構造函數(__init__())的參數已經存入到記憶體中,并且這些資料以Person類型的面貌存在組成一個對象,這個對象和變量info建立的引用關系。這個過程也可說成這些資料附加到一個執行個體上。這樣就能夠以:object.attribute的形式,在程式中任何地方調用某個資料,例如上面的程式中以info.name得到"hiekay"這個資料。這種調用方式,在類和執行個體中經常使用,點号“.”後面的稱之為類或者執行個體的屬性。
這是在程式中,并且是在類的外面。如果在類的裡面,想在某個地方使用傳入的資料,怎麼辦?
在類内部,我們會寫很多不同功能的函數,這些函數在類裡面有另外一個名稱,曰:方法。那麼,通過類的構造函數中的參數傳入的這些資料也想在各個方法中被使用,就需要在類中長久儲存并能随時調用這些資料。為了解決這個問題,在類中,所有傳入的資料都賦給一個變量,通常這個變量的名字是self。注意,這是習慣,而且是共識,是以,看官不要另外取别的名字了。
在構造函數中的第一個參數self,就是起到了這個作用——接收執行個體化過程中傳入的所有資料,這些資料是通過構造函數後面的參數導入的。顯然,self應該就是一個執行個體(準确說法是應用執行個體),因為它所對應的就是具體資料。
如果将上面的類增加兩句,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 #列印,看看什麼結果
print type(self)
運作結果
<__main__.Person instance at 0xb74a45cc>
<type 'instance'>
證明了推理。self就是一個執行個體(準确說是執行個體的引用變量)。
self這個執行個體跟前面說的那個info所引用的執行個體對象一樣,也有屬性。那麼,接下來就規定其屬性和屬性對應的資料。上面代碼中:self.name = name,就是規定了self執行個體的一個屬性,這個屬性的名字也叫做name,這個屬性的資料等于構造函數的參數name所導入的資料。注意,self.name中的name和構造函數的參數name沒有任何關系,它們兩個一樣,隻不過是一種起巧合(經常巧合),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,從效果的角度來了解,可能更簡單一些,那就是類的執行個體info對應着self,info通過self導入執行個體屬性的所有資料。
當然,self的屬性資料,也不一定非得是由參數傳入的,也可以在構造函數中自己設定。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 = "[email protected]" #這個屬性不是通過參數傳入的
info = Person("hiekay","python","hiekay.github.io")
print "info.name=",info.name
print "info.lang=",info.lang
print "info.website=",info.website
print "info.email=",info.email #info通過self建立執行個體,并導入執行個體屬性資料
info.name= hiekay
info.lang= python
info.website= hiekay.github.io
info.email= [email protected] #列印結果
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内部傳遞參數導入的資料,還能在構造函數中,通過self.attribute的方式,規定self執行個體對象的屬性,這個屬性也是類執行個體化對象的屬性,即做為類通過構造函數初始化後所具有的屬性。是以在執行個體info中,通過info.email同樣能夠得到該屬性的資料。在這裡,就可以把self形象地了解為“内外兼修”了。或者按照前面所提到的,将info和self對應起來,self主内,info主外。
其實,self的話題還沒有結束,後面的方法中還會出現它。它真的神奇呀。
構造函數的參數
前面已經說過了,構造函數__init__就是一個函數,隻不過長相有點古怪罷了。那麼,函數中的操作在構造函數中依然可行。比如:
def __init__(self,*args):
pass
這種類型的參數:*args和前面講述函數參數一樣。但是,self這個參數是必須的,因為它要來建立執行個體對象。
很多時候,并不是每次都要從外面傳入資料,有時候會把構造函數的某些參數設定預設值,如果沒有新的資料傳入,就應用這些預設值。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 = "[email protected]"
hiekay = Person("hiekay") #導入一個資料name="hiekay",其它預設值
info = Person("hiekay",lang="python",website="hiekay.github.io") #全部重新導入資料
print "hiekay.name=",hiekay.name
print "info.name=",info.name
print "-------"
print "hiekay.lang=",hiekay.lang
print "info.lang=",info.lang
print "-------"
print "hiekay.website=",hiekay.website
print "info.website=",info.website
hiekay.name= hiekay
info.name= hiekay
-------
hiekay.lang= golang
info.lang= python
-------
hiekay.website= www.google.com
info.website= hiekay.github.io
在這段代碼中,看官首先要體會一下,“類是執行個體的工廠”這句話的含義,通過類Person生成了兩個執行個體:hiekay、info
此外,在看函數指派的情況,允許設定預設參數值。
至此,僅僅是初步建構了一個類的基本結構,完成了類的初始化。