淺談python中的面向對象和類的基本語法

當我發現要寫python的面向對象的時候，我是躊躇滿面，坐立不安呀。我一直在想：這個坑應該怎么爬？因為python中關于面向對象的內容很多，如果要講透，最好是用面向對象的思想重新學一遍前面的內容。這個坑是如此之大，猶豫再三，還是只撿一下重要的內容來講吧，不足的內容只能靠大家自己去補充了。

慣例聲明一下，我使用的版本是 python2.7，版本之間可能存在差異。

好，在開講之前，我們先思考一個問題，看代碼：

為什么我只創建是為 a 賦值，就可以使用一些我沒寫過的方法？

可能會有小伙伴說：因為 a 此時是個字符串對象呀，當然能夠使用字符串的方法，至于這些方法，那是python事先寫好的。

好吧，那換個問題，為什么 python 知道它是個字符串對象？

在深入講這個問題之前，先記住一句話：python中一切皆對象，對象都是由類創建的。

那么類是什么東西呢？我在這舉個例子。

有一天，我在街上走著，突然看見前面有一個仇人。此時我想揍他一頓，但是力是相互作用的呀，打他我的拳頭也會疼。誒，此時我發現路邊有個石頭，大小形狀正合適，在不考慮警察叔叔怎么想的前提下，這是一個好的選擇。然后我抄起石頭，對著仇人進行了一些好孩子不能模仿的行為，然后深藏功與名，收工回家。

在這個過程中，我們為什么會知道那塊東西是石頭？

因為它的具有石頭的外觀特征呀！

為什么我們會知道石頭可以砸人？

因為石頭硬呀！

為什么我們知道石頭是硬的？

因為......嗯.....小時候我爸告訴我的。

此時可以得到一個結論：我們知道一個東西是什么，具有什么功能，是因為我們的腦海中已經有個這個東西的概念。而這個概念可能是從長輩那里知道的，也可能是自己各種實驗后自己總結的。類似于我們對于‘黑洞'這個東西的認識，還是科學家的各種研究總結而來。

如何將用石頭打人這個例子用代碼來實現的話：
class Stone(object):　　# 我創建一個叫Stone的類
 
  def attack(self):
    print '把頭伸過來，我給你加個buff'
 
a = Stone()  # 我用類創建了一個對象，也稱為類的實例化
a.attack()   # 我使用這個對象的方法

很好，這樣我們就完成了我們的需要了。

如果我們再創建其他對象：

很顯然python并沒有為我們準備 attack 方法，所以就用不了。

所謂的類只是一個抽象的定義，而實例則是具體的對象。它們之間的差別就想我腦海中的石頭和我手中的石頭一樣，只有后者才真實存在。當然，這里不要跟我講什么唯心主義論什么的。

看到這里，關于類和對象之間的關系應該清楚了一些。有些同學可能會問：python中的類都是我們事先寫好的，有沒有方法讓python自動生成類，然后在特定的時候使用這些類呢？恭喜你，同學，你可能摸到了人工智能的門檻了，如果能夠實現的話，那和我們人類的學習能力不是差不多嗎？好吧，這只是我的一個設想，真正的人工智能要怎么實現，我也不知道，還沒有這么高的水平去研究先，不過作為一名程序員，能夠編寫人工智能，可能是終身的追求了吧。

在講完類和實例化是怎么一回事之后，我們來看看類的基本語法。

首先，和定義函數的 def 一樣， class 是定義類的關鍵字。

緊接著的是類名，這個可以自定義，同樣的，不能和python的內置關鍵字沖突。另外，建議避開python的內建類型，例如 str、int之類的名字。規范的命名應該遵從“駝峰命名法”，例如： MyClass 這里的命名，每個單詞的首字母大寫。

然后是一個括號，里面的參數是用于繼承的，一般繼承于 object，表示一個新式類。另外，你可能見過沒有括號的寫法，這是經典類的寫法。

示例：
class NewClass(object):
  pass
 
class OldClass:
  pass
 
New = NewClass()  # 創建一個新式類的實例
Old = OldClass()  # 創建一個經典類的實例

這就是類的基本語法，當然這樣還是不夠的，但是在更深入之前，我想先講一個新舊式類的差別。

在這里，我們先打印一下兩個變量的類型： 
print type(New)
print type(Old)

可以看下兩者的輸出是不同的。

在早于python2.2的版本時，只有經典類這一種寫法，當時，類和類型沒有合并。

類是類對象，實例是實例對象，這兩個對象之間沒有任何關系。

這句話是什么意思？看代碼：
print type(OldClass)
print type(Old)

我們可以看見其輸出很含糊，經典類屬于類對象，無論是哪個類，都統一為“類”類型，實例屬于實例類型，卻不知道其是由哪個類創建的，所以的實例都統一為“實例”類型。也就是說當時的類型用 classobj 和 instance 代表了所以的類和實例，無論你是哪個類，又或是哪個類創建的實例。

這樣的信息實在太少，而類和類型之間非?；靵y。為了解決這種情況，在 python2.2 中引入了新式類，并進行了類和類型的同統一。
print type(NewClass)
print type(New)

類的類型是 type？type 返回的對象還能像類一樣創新新對象？

總結的來說：在新式類中，所以的類對象都是 type 的實例。而不同的類對象有能創建出其對應的實例。  
class NewClass(object):
  def __init__(self, val):
    self.val = val
 
New = NewClass(123)  
b = type(New)(321) # 對實例來說type返回的是類對象，我又可以用類對象來和創建新的實例
print b.val

構造器方法

一般可以理解類中的函數就是方法，而方法分為：實例方法，只有實例化后才能調用的，其第一個參數一般為 self，代表實例本身；類方法，其第一個參數為 cls，代表類本身；還有靜態方法，就是個普通函數，沒有要求參數。

1. __init__(self [,arg1,....]):

當類被調用進行實例化的時候，python會自動調用類里面的構造函數（如果有的話），在構造函數中，可以進行各種初始化的操作，最常見的就是上面的進行實例的屬性的創建。

python 在示例化的時候，會檢查其實行了 __init__ 方法了沒有，如果沒有則不對實例進行任何操作，然后返回對象。如果實行了這個方法，則自動調用這個方法，并自動將 self 傳進行，也就是說我們在實例化進行傳參的時候，將不用理會 self，直接傳給后面的參數。

講到屬性，就必須要提一下什么是屬性。屬性這個對象其實更像一個變量，大多數對象都可以有屬性（不包括python的內置類型），例如函數。
def Test():
  pass
 
Test.a = 123
print Test.a

因為函數也是一個對象。

屬性在類中，就是一個變量，例如：   
class NewClass(object):
  a = 123
 
print NewClass.a

當然，因為 python 的特性，我們可以在運作中為某個對象添加屬性，而不用一開始就在類中寫定。

注意，這個方法應該返回 None，也就是說我們一般不用 return 任何對象，讓它默認返回就行了。

2. __new__(cls [,arg1,....]):

這也是一個構造器方法，它是一個類方法，一般在對 python 的不可變數據類型進行繼承擴展的時候用的比較多。

某處拿來的代碼示例：
class RoundFloat(float):
  def __new__(cls, val):
    return super(RoundFloat, cls).__new__(cls, round(val, 2))
 
a = RoundFloat(3.14159)
print a

解構器方法

__del__(self [,arg1,....])

這個方法將會在對象所以的引用被清除后才執行，例如：  
class Test(object):
 
  def __del__(self):
    print '我被干掉了，兄弟們為我報仇！'
 
a = Test() # 創建了一個對象
b = a  # b又引用了a
c = b  # c又引用了b，現在 a 所指向的對象有3次引用，相當有三條命
del a  # 干掉一條命
del b  # 又干掉
del c  # 聽說你有3條命？全部干掉！

注意，這里只輸出了一次，也就是說到了最后才刪除完畢。這里要注意一下幾點：

1.調用 del 并不意味著完成刪除某個對象，只是減少引用。

2.如果你有一個循環引用或其它的原因，讓一個實例的引用逗留不去，該對象的__del__()可能永遠不會被執行。

3.__del__()未捕獲的異常會被忽略掉（因為一些在__del__()用到的變量或許已經被刪除了）。 不要在__del__()中干與實例沒任何關系的事情。

4.一般情況下并不用實現這個方法，因為這樣有一定的風險。

5.如果你定義了__del__，并且實例是某個循環的一部分，垃圾回收器將不會終止這個循環— —你需要自已顯式調用 del。

6.如果繼承了父類，且父類中也有解構器，要記得調用。否則可能會有某些在父類中的清理方法沒有調用到，出現以下無法預料的錯誤。