01 Python 的对象和类

在编程领域中，通常把现实世界中的实体称为对象，例如：

• 美国总统特朗普
• 中国明星成龙
• 上海中心大厦
• 北京中信大厦

这里需要注意的是，对象指的是一个具体的实体，不用于指代一个抽象的群体。例如：特朗普是一个特定的具体的人，可以说 “特朗普是一个对象”。他是一个美国人，因为美国人是一个抽象的概念，指代的是一类人，因此不能说 “美国人是一个对象”。

类似的，上海中心大厦、北京中信大厦这些具体的大厦可以被称为对象，但是不使用 “大厦是一个对象” 这样的说法。

1. 对象的属性和行为

现实世界中的实体有属性和行为，下面的表格列举了特朗普和成龙的属性和行为：

行为又被称为方法，它是对属性的操作，包括读取操作和修改操作。例如，在特朗普的自我介绍行为中，会读取他的属性：姓名和年龄。

2. Python 中的对象

2.1 对象的例子

在 Python 中，对象的例子如下：

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

2.2 对象的属性

对象的属性示例如下：

>>> 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，创建字符串对象 ‘Hello’
• 在第 2 行，打印字符串 ‘Hello’ 的属性 __doc__，该属性描述了字符串对象的用法
• 在第 6 行，创建列表对象 list
• 在第 7 行，打印列表 list 的属性 __doc__，该属性描述了列表对象的用法

2.3 对象的行为

对象的行为示例如下：

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

• 在第 1 行，创建字符串对象 ‘Hello’
• 在第 2 行，调用对象的 upper 方法，获取字符串的大写
• 在第 4 行，创建列表对象 list
• 在第 5 行，调用对象的 append 方法，向列表追加一个元素

3. 什么是类

3.1 类的定义

在现实世界中，具体的实体被称为对象，观察这些对象的属性和行为，发现可以使用相同的特征去描述一类对象。例如：

可以使用 “姓名、年龄、工作” 等特征去描述特朗普和成龙这一类对象，使用 “高度、业主、维护” 等特征去描述上海中心大厦、北京中信大厦这一类对象。

在编程领域，类是对一组具有相同属性和行为的对象的抽象。例如， “人” 是一个抽象的概念，它是一个类或者类别，描述了具有 “姓名、年龄、工作” 等特征的一组对象；“楼” 是一个抽象的概念，它是一个类或者类别，描述了具有 “高度、业主、维护” 等特征的一组对象。

3.2 类和对象的关系和区别

下面的列表总结了类和对象的关系和区别：

• 对象是一个具体的实体，例如：特朗普是一个对象
• 类是对多个具有相同属性的实体的抽象，例如：特朗普和成龙等实体具有 “姓名、年龄、工作” 等属性，通过归纳形成一个抽象概念——人，人是一个类
• 对象与类的关系：对象属于某个类、对象不属于某个类，例如：特朗普是一个人，或者说特朗普属于人类

4. Python 中的类

本节讲解如何在 Python 中创建类，并利用类来创建对象。首先创建一个具有 name 和 age 两个属性的类——Person，然后利用 Person 这个类创建两个对象—— tom 和 jerry，代码如下：

class Person:
    def introduce(self):
        print('My name is %s, I am %d years old' % (self.name, self.age))        

tom = Person()
tom.name = 'tom'
tom.age = 10

jerry = Person()        
jerry.name = 'jerry'
jerry.age = 20

tom.introduce()
jerry.introduce()

• 在第 1 行，使用 class 关键字创建类 Person，类 Person 是对具有 name 和 age 属性的对象的抽象
• 在第 2 行，定义了 Person 的方法 introduce，introduce 方法描述了类 Person 的行为
• 在第 3 行，类 Person 的 introduce 方法输出 Person 的属性 name 和 age
  • 参数 self 指向当前的对象
  • 注意，本节讲解对象和类的区别，在词条 “Python 类属性和实例属性” 详细介绍 self 参数
• 在第 5 行，根据类 Person 创建一个新的对象 tom
  • 在第 6 行，设置对象 tom 的 name 属性为 ‘tom’
  • 在第 7 行，设置对象 tom 的 age 属性为 10
• 在第 9 行，根据类 Person 创建一个新的对象 jerry
  • 在第 10 行，设置对象 jerry 的 name 属性为 ‘jerry’
  • 在第 11 行，设置对象 jerry 的 age 属性为 20
• 在第 12 行，调用对象 tom 的 introduce 方法
• 在第 13 行，调用对象 jerry 的 introduce 方法

程序运行，输出结果如下：

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

总结，在上面的例子中，类和对象分别是：

• Person 是一个类
• tom 是一个对象
• jerry 是一个对象

5. 小结

对象和类的概念比较抽象，同学们可以把生活中的一些场景做一下代入。对象和类的是进行面向对象开发的基础，所以一定要好好掌握对象和类的概念，下个小节我们来学习下类属性和实例属性。