跟老齐学Python之编写类之一创建实例
投稿：hebedich
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上两篇文章虽然已经对类有了一点点模糊概念，但是，阅读前面一讲的内容的确感到累呀，都是文字，连代码都没有。本讲就要简单多了，尝试走一个类的流程。
说明：关于类的这部分，我参考了《Learning Python》一书的讲解。
创建类的方法比较简单，如下：
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。
#!/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。
看官是不是有点晕乎了？类、实例，这两个概念会一直伴随着后续的学习，并且，在很多的OOP模型中，都会遇到这两个概念。为了让看官不晕乎，这里将它们进行比较（注意：比较的内容，参考了《Learning Python》一书）
&•“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）。
也许上述比较还不足以让看官理解类和实例，没关系，继续学习，在前进中排除疑惑。
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)
&__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 = ""&&&& #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
info.name= qiwsir
info.lang= python
info.website= qiwsir.github.io
info.email= &&& #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。
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):
&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=""):
&&&&&&& self.name = name
&&&&&&& self.lang = lang
&&&&&&& self.website = website
&&&&&&& self.email = ""
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
laoqi.name= LaoQi
info.name= qiwsir
laoqi.lang= golang
info.lang= python
laoqi.website=
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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面向对象最重要的概念就是类（Class）和实例（Instance），必须牢记类是抽象的模板，比如Student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。
仍以Student类为例，在Python中，定义类是通过class关键字：
class Student(object):
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。
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：
&&& bart = Student()
&__main__.Student object at 0x10a67a590&
&&& Student
&class '__main__.Student'&
可以看到，变量bart指向的就是一个Student的object，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。
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：
&&& bart.name = 'Bart Simpson'
&&& bart.name
'Bart Simpson'
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
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、可变参数和关键字参数。
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：
&&& def print_score(std):
print '%s: %s' % (std.name, std.score)
&&& print_score(bart)
Bart Simpson: 59
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 '%s: %s' % (self.name, self.score)
要定义一个方法，除了第一个参数是self外，其他和普通函数一样。要调用一个方法，只需要在实例变量上直接调用，除了self不用传递，其他参数正常传入：
&&& bart.print_score()
Bart Simpson: 59
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 get_grade(self):
if self.score &= 90:
return 'A'
elif self.score &= 60:
return 'B'
return 'C'
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：
&&& bart.get_grade()
'C'
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：
&&& bart = Student('Bart Simpson', 59)
&&& lisa = Student('Lisa Simpson', 87)
&&& bart.age = 8
&&& bart.age
&&& lisa.age
Traceback (most recent call last):
File &&stdin&&, line 1, in &module&
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age'
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