# 類和實例 面向對象最重要的概念就是類（Class）和實例（Instance），必須牢記類是抽象的模板，比如Student類，而實例是根據類創建出來的一個個具體的“對象”，每個對象都擁有相同的方法，但各自的數據可能不同。 仍以Student類為例，在Python中，定義類是通過`class`關鍵字： ``` class Student(object): pass ``` `class`后面緊接著是類名，即`Student`，類名通常是大寫開頭的單詞，緊接著是`(object)`，表示該類是從哪個類繼承下來的，繼承的概念我們后面再講，通常，如果沒有合適的繼承類，就使用`object`類，這是所有類最終都會繼承的類。 定義好了`Student`類，就可以根據`Student`類創建出`Student`的實例，創建實例是通過類名+()實現的： ``` >>> bart = Student() >>> bart <__main__.Student object at 0x10a67a590> >>> Student <class '__main__.Student'> ``` 可以看到，變量`bart`指向的就是一個Student的object，后面的`0x10a67a590`是內存地址，每個object的地址都不一樣，而`Student`本身則是一個類。 可以自由地給一個實例變量綁定屬性，比如，給實例`bart`綁定一個`name`屬性： ``` >>> bart.name = 'Bart Simpson' >>> bart.name 'Bart Simpson' ``` 由于類可以起到模板的作用，因此，可以在創建實例的時候，把一些我們認為必須綁定的屬性強制填寫進去。通過定義一個特殊的`__init__`方法，在創建實例的時候，就把`name`，`score`等屬性綁上去： ``` class Student(object): def __init__(self, name, score): self.name = name self.score = score ``` 注意到`__init__`方法的第一個參數永遠是`self`，表示創建的實例本身，因此，在`__init__`方法內部，就可以把各種屬性綁定到`self`，因為`self`就指向創建的實例本身。 有了`__init__`方法，在創建實例的時候，就不能傳入空的參數了，必須傳入與`__init__`方法匹配的參數，但`self`不需要傳，Python解釋器自己會把實例變量傳進去： ``` >>> bart = Student('Bart Simpson', 59) >>> bart.name 'Bart Simpson' >>> bart.score 59 ``` 和普通的函數相比，在類中定義的函數只有一點不同，就是第一個參數永遠是實例變量`self`，并且，調用時，不用傳遞該參數。除此之外，類的方法和普通函數沒有什么區別，所以，你仍然可以用默認參數、可變參數和關鍵字參數。 ### 數據封裝 面向對象編程的一個重要特點就是數據封裝。在上面的`Student`類中，每個實例就擁有各自的`name`和`score`這些數據。我們可以通過函數來訪問這些數據，比如打印一個學生的成績： ``` >>> def print_score(std): ... print '%s: %s' % (std.name, std.score) ... >>> print_score(bart) Bart Simpson: 59 ``` 但是，既然`Student`實例本身就擁有這些數據，要訪問這些數據，就沒有必要從外面的函數去訪問，可以直接在`Student`類的內部定義訪問數據的函數，這樣，就把“數據”給封裝起來了。這些封裝數據的函數是和`Student`類本身是關聯起來的，我們稱之為類的方法： ``` 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) ``` 要定義一個方法，除了第一個參數是`self`外，其他和普通函數一樣。要調用一個方法，只需要在實例變量上直接調用，除了`self`不用傳遞，其他參數正常傳入： ``` >>> bart.print_score() Bart Simpson: 59 ``` 這樣一來，我們從外部看`Student`類，就只需要知道，創建實例需要給出`name`和`score`，而如何打印，都是在`Student`類的內部定義的，這些數據和邏輯被“封裝”起來了，調用很容易，但卻不用知道內部實現的細節。 封裝的另一個好處是可以給`Student`類增加新的方法，比如`get_grade`： ``` class Student(object): ... def get_grade(self): if self.score >= 90: return 'A' elif self.score >= 60: return 'B' else: return 'C' ``` 同樣的，`get_grade`方法可以直接在實例變量上調用，不需要知道內部實現細節： ``` >>> bart.get_grade() 'C' ``` ### 小結 類是創建實例的模板，而實例則是一個一個具體的對象，各個實例擁有的數據都互相獨立，互不影響； 方法就是與實例綁定的函數，和普通函數不同，方法可以直接訪問實例的數據； 通過在實例上調用方法，我們就直接操作了對象內部的數據，但無需知道方法內部的實現細節。 和靜態語言不同，Python允許對實例變量綁定任何數據，也就是說，對于兩個實例變量，雖然它們都是同一個類的不同實例，但擁有的變量名稱都可能不同： ``` >>> bart = Student('Bart Simpson', 59) >>> lisa = Student('Lisa Simpson', 87) >>> bart.age = 8 >>> bart.age 8 >>> lisa.age Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age' ```