類與實例
類是對象的定義,而實例是"真正的實物",它存放了類中所定義的對象的具體信息。
類、屬性和方法命名規(guī)范
類名通常由大寫字母打頭。這是標準慣例,可以幫助你識別類,特別是在實例化過程中(有時看起來像函數(shù)調(diào)用)。還有,數(shù)據(jù)屬性(變量或常量)聽起來應當是數(shù)據(jù)值的名字,方法名應當指出對應對象或值的行為。
另一種表達方式是:數(shù)據(jù)值應該使用名詞作為名字,方法使用謂詞(動詞加對象)。數(shù)據(jù)項是操作的對象、方法應當表明程序員想要在對象進行什么操作。
在定義的類中,大致遵循這樣的方針,數(shù)據(jù)值像 “name”, “phone” 和 “email”,行為如 “updatePhone”,“updateEmail”。這就是常說的 “混合記法(mixedCase)” 或 “駱駝記法(camelCase)”。Python 規(guī)范推薦使用駱駝記法的下劃線方式,比如, “update_phone”,“update_email”。類也要細致命名,像 “AddrBookEntry”, “RepairShop” 等等就是很好的名字。
class AddrBookEntry(object):
def __init__(self, name, phone, email):
self.name = name
self.phone = phone
self.email = email
def update_phone(self, phone):
self.phone = phone
def update_email(self. email):
self.email = email
新式類與舊式類
新式類和經(jīng)典類聲明的最大不同在于,所有新式類必須繼承至少一個父類。如果沒有可繼承的類,則可繼承 object 類。object 是“所有類之母” ,它位于所有類繼承結(jié)構(gòu)的最上層。如果沒有直接或間接的子類化一個對象,那么就定義了一個經(jīng)典類。即如果沒有指定一個父類,或者如果所子類化的基本類沒有父類,這樣就是創(chuàng)建了一個經(jīng)典類。
在 Python3 中定義的類,默認就是新式類,而在 Python2 中要定義一個新式類則必須繼承 object 或者繼承一個新式類。
self 變量
類的方法與普通的函數(shù)只有一個特別的區(qū)別,即它們必須有一個額外的第一個參數(shù)名稱,但是在調(diào)用這個方法的時候你不必為這個參數(shù)賦值,Python 會提供這個值。這個特別的變量指對象本身,按照慣例它的名稱是 self。雖然可以給這個參數(shù)任何名稱,但是強烈建議使用 self 這個名稱,其他名稱都是不贊成使用的。
__init__() 方法
__init__() 類似于類構(gòu)造器,但實際上并不是一個構(gòu)造器。Python 創(chuàng)建實例后,在實例化過程中,調(diào)用 __init__() 方法,當一個類被實例化時,就可以定義額外的行為,比如,設(shè)定初始值或者運行一些初步診斷代碼,這主要是在實例被創(chuàng)建后,實例化調(diào)用返回這個實例之前,去執(zhí)行某些特定的任務(wù)或設(shè)置。
綁定及非綁定方法
在 Python 中,訪問類的方法可以通過實例也可以通過類來直接訪問。但是 Python 嚴格要求,沒有實例,方法是不能被調(diào)用的。這種限制即 Python 所描述的綁定概念(binding),在此,方法必須綁定(到一個實例)才能直接被調(diào)用。非綁定的方法可能可以被調(diào)用,但實例對象一定要明確給出,才能確保調(diào)用成功。然而,不管是否綁定,方法都是它所在的類的固有屬性,即使它們幾乎總是通過實例來調(diào)用的。在 Python 中的類方法也是一種對象??梢院唵蔚睦斫饩褪牵ㄟ^類直接訪問的方法稱為“未綁定的方法”,而通過實例訪問的方法稱為“綁定的方法”:
- 未綁定的類方法:沒有 self
通過類來引用方法返回一個未綁定方法對象。要調(diào)用它,你必須顯示地提供一個實例作為第一個參數(shù)。
- 綁定的實例方法:有 self
通過實例訪問方法返回一個綁定的方法對象。Python 自動地給方法綁定一個實例,所以我們調(diào)用它時不用再傳一個實例參數(shù)。
示例:
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class Test:
def func(self, message):
print message
object1 = Test()
x = object1.func
x("綁定方法對象,實例是隱藏的")
t = Test.func
t(object1, "未綁定方法對象,需要傳遞一個實例")
# t("未綁定方法對象,需要傳遞一個實例") # 錯誤的調(diào)用
類屬性與實例屬性
類屬性僅是與類相關(guān)的數(shù)據(jù)值,和實例屬性不同,類屬性和實例無關(guān)。這些值像靜態(tài)成員那樣被引用,即使在多次實例化中調(diào)用類,它們的值都保持不變。不管如何,靜態(tài)成員不會因為實例而改變它們的值,除非實例中顯式改變它們的值。 實例屬性與類屬性的比較,類似于自動變量和靜態(tài)變量,但這只是籠統(tǒng)的類推。在你對自動變量和靜態(tài)變量還不是很熟的情況下,不要深究這些。
類和實例都是名字空間。類是類屬性的名字空間,實例則是實例屬性的。
可采用類來訪問類屬性,如果實例沒有同名的屬性的話,也可以用實例來訪問。
私有化
Python并不直接支持私有方式,而要靠程序員自己把握在外部進行特性修改的時機。
為了讓方法或者特性變?yōu)樗接校◤耐獠繜o法訪問),只要在它的名字前面加上雙下劃線即可。由雙下劃線 __ 開始的屬性在運行時被“混淆”,所以直接訪問是不允許的。
實際上,在 Python 帶有雙下劃線的屬性或方法并非正真意義上的私有,它們?nèi)匀豢梢员辉L問。在類的內(nèi)部定義中,所有以雙下劃線開始的名字都被“翻譯”成前面加上單下劃線和類名的形式:
>>> class TestObj(object):
... __war = "world"
...
... def __init__(self):
... self.__har = "hello"
...
... def __foo(self):
... print(self.__har + self.__war)
...
...
...
>>> t = TestObj()
>>> dir(t)
['_TestObj__foo', '_TestObj__har', '_TestObj__war', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getat
tribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__
', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__']
>>> t.__war
Traceback (most recent call last):
File "<input>", line 1, in <module>
t.__war
AttributeError: 'TestObj' object has no attribute '__war'
>>> t.__har
Traceback (most recent call last):
File "<input>", line 1, in <module>
t.__har
AttributeError: 'TestObj' object has no attribute '__har'
>>> t.foo()
Traceback (most recent call last):
File "<input>", line 1, in <module>
t.foo()
AttributeError: 'TestObj' object has no attribute 'foo'
>>> t._TestObj__war
'world'
>>> t._TestObj__har
'hello'
>>> t._TestObj__foo()
helloworld
__slots__ 類屬性
正常情況下,當我們定義了一個 class,創(chuàng)建了一個 class 的實例后,我們可以給該實例綁定任何屬性和方法,這就是動態(tài)語言的靈活性。在 Python 中默認用字典來存儲實例的屬性。示例:
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>>> class A():
... pass
...
>>> a = A()
>>> a.name = "huoty"
>>> a.age = 25
>>> print a.name
huoty
>>> print a.age
25
>>> a.__dict__
{'age': 25, 'name': 'huoty'}
字典位于實例的“心臟” 。__dict__ 屬性跟蹤所有實例屬性。舉例來說,你有一個實例 inst,它有一個屬性 foo,那使用 inst.foo 來訪問它與使用inst.__dict__['foo'] 來訪問是一致的。
字典會占據(jù)大量內(nèi)存,如果你有一個屬性數(shù)量很少的類,但有很多實例,那么正好是這種情況。為內(nèi)存上的考慮,可以使用 __slots__ 屬性來替代 __dict__ 。
,__slots__ 是新式類的特性。基本上,__slots__ 是一個類變量,由一序列對象組成,由所有合法標識構(gòu)成的實例屬性的集合來表示。它可以是一個列表,元組或可迭代對象。也可以是標識實例能擁有的唯一的屬性的簡單字符串。任何試圖創(chuàng)建一個其名不在__slots__ 中的名字的實例屬性都將導致 AttributeError 異常:
>>> class SlotedClass(object):
... __slots__ = ("foo", "bar")
...
...
>>> c = SlotedClass()
>>> c.foo = 42
>>> c.bar = "hello"
>>> c.goo = "don't think so"
Traceback (most recent call last):
File "<input>", line 1, in <module>
AttributeError: 'SlotedClass' object has no attribute 'goo'
這種特性的主要目的是節(jié)約內(nèi)存。其副作用是某種類型的"安全",它能防止用戶隨心所欲的動態(tài)增加實例屬性。帶 __slots__ 屬性的類定義不會存在__dict__ 了(除非你在 __slots__ 中增加__dict__ 元素)。
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