Python 的對象和類

在編程領域中，通常把現實世界中的實體稱為對象，例如：

• 美國總統特朗普
• 中國明星成龍
• 上海中心大廈
• 北京中信大廈

這里需要注意的是，對象指的是一個具體的實體，不用于指代一個抽象的群體。例如：特朗普是一個特定的具體的人，可以說 “特朗普是一個對象”。他是一個美國人，因為美國人是一個抽象的概念，指代的是一類人，因此不能說 “美國人是一個對象”。

類似的，上海中心大廈、北京中信大廈這些具體的大廈可以被稱為對象，但是不使用 “大廈是一個對象” 這樣的說法。

1. 對象的屬性和行為

現實世界中的實體有屬性和行為，下面的表格列舉了特朗普和成龍的屬性和行為：

行為又被稱為方法，它是對屬性的操作，包括讀取操作和修改操作。例如，在特朗普的自我介紹行為中，會讀取他的屬性：姓名和年齡。

2. Python 中的對象

2.1 對象的例子

在 Python 中，對象的例子如下：

• 字符串 ‘Hello’
• 列表 [‘www’, ‘imooc’, ‘com’]
• 元組 (‘www’, ‘imooc’, ‘com’)
• 字典 {‘name’: ‘tom’, ‘age’: 123}

2.2 對象的屬性

對象的屬性示例如下：

>>> string = 'Hello'
>>> print(string.__doc__)
str(object='') -> str
str(bytes_or_buffer[, encoding[, errors]]) -> str
Create a new string object from the given object. 
>>> list = ['a', 'b', 'c']
>>> print(list.__doc__)
list() -> new empty list
list(iterable) -> new list initialized from iterable's items

• 在第 1 行，創建字符串對象 ‘Hello’
• 在第 2 行，打印字符串 ‘Hello’ 的屬性 __doc__，該屬性描述了字符串對象的用法
• 在第 6 行，創建列表對象 list
• 在第 7 行，打印列表 list 的屬性 __doc__，該屬性描述了列表對象的用法

2.3 對象的行為

對象的行為示例如下：

>>> string = 'Hello'
>>> string.upper()
'HELLO'
>>> list = ['a', 'b', 'c']
>>> list.append('d')
>>> list
['a', 'b', 'c', 'd']

• 在第 1 行，創建字符串對象 ‘Hello’
• 在第 2 行，調用對象的 upper 方法，獲取字符串的大寫
• 在第 4 行，創建列表對象 list
• 在第 5 行，調用對象的 append 方法，向列表追加一個元素

3. 什么是類

3.1 類的定義

在現實世界中，具體的實體被稱為對象，觀察這些對象的屬性和行為，發現可以使用相同的特征去描述一類對象。例如：

可以使用 “姓名、年齡、工作” 等特征去描述特朗普和成龍這一類對象，使用 “高度、業主、維護” 等特征去描述上海中心大廈、北京中信大廈這一類對象。

在編程領域，類是對一組具有相同屬性和行為的對象的抽象。例如， “人” 是一個抽象的概念，它是一個類或者類別，描述了具有 “姓名、年齡、工作” 等特征的一組對象；“樓” 是一個抽象的概念，它是一個類或者類別，描述了具有 “高度、業主、維護” 等特征的一組對象。

3.2 類和對象的關系和區別

下面的列表總結了類和對象的關系和區別：

• 對象是一個具體的實體，例如：特朗普是一個對象
• 類是對多個具有相同屬性的實體的抽象，例如：特朗普和成龍等實體具有 “姓名、年齡、工作” 等屬性，通過歸納形成一個抽象概念——人，人是一個類
• 對象與類的關系：對象屬于某個類、對象不屬于某個類，例如：特朗普是一個人，或者說特朗普屬于人類

4. Python 中的類

本節講解如何在 Python 中創建類，并利用類來創建對象。首先創建一個具有 name 和 age 兩個屬性的類——Person，然后利用 Person 這個類創建兩個對象—— tom 和 jerry，代碼如下：

• 在第 1 行，使用 class 關鍵字創建類 Person，類 Person 是對具有 name 和 age 屬性的對象的抽象
• 在第 2 行，定義了 Person 的方法 introduce，introduce 方法描述了類 Person 的行為
• 在第 3 行，類 Person 的 introduce 方法輸出 Person 的屬性 name 和 age
  • 參數 self 指向當前的對象
  • 注意，本節講解對象和類的區別，在詞條 “Python 類屬性和實例屬性” 詳細介紹 self 參數
• 在第 5 行，根據類 Person 創建一個新的對象 tom
  • 在第 6 行，設置對象 tom 的 name 屬性為 ‘tom’
  • 在第 7 行，設置對象 tom 的 age 屬性為 10
• 在第 9 行，根據類 Person 創建一個新的對象 jerry
  • 在第 10 行，設置對象 jerry 的 name 屬性為 ‘jerry’
  • 在第 11 行，設置對象 jerry 的 age 屬性為 20
• 在第 13 行，調用對象 tom 的 introduce 方法
• 在第 14 行，調用對象 jerry 的 introduce 方法

程序運行，輸出結果如下：

My name is tom, I am 10 years old
My name is jerry, I am 20 years old

總結，在上面的例子中，類和對象分別是：

• Person 是一個類
• tom 是一個對象
• jerry 是一個對象

5. 小結

對象和類的概念比較抽象，同學們可以把生活中的一些場景做一下代入。對象和類的是進行面向對象開發的基礎，所以一定要好好掌握對象和類的概念，下個小節我們來學習下類屬性和實例屬性。