python中的类属性和实例属性

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云原生总监 2022-11-14 19:47:01 博主文章分类：python编程

属性就是属于一个对象的数据或者函数，我们可以通过句点（.）来访问属性，同时 Python 还支持在运作中添加和修改属性。

name = 'scolia' 这样的形式，会称其为字段；而类里面的函数，又称为方法。而方法又分为实例方法，类方法和静态方法，这些我们以后在讲。

　　我们先来看看类里面的普通字段：

class Test(object):
    name = 'scolia'

a = Test()
print Test.name  # 通过类进行访问
print a.name    # 通过实例进行访问

　　我们发现都是可以访问的。

　　但是，如果我们试图修改这个属性的话：

class Test(object):
    name = 'scolia'

a = Test()
Test.name = 'scolia good'   # 通过类进行修改
print Test.name
print a.name

　　我们发现两者都修改成功了。

　　如果通过实例来修改属性的话：

class Test(object):
    name = 'scolia'

a = Test()
a.name = 'scolia good'  # 通过实例进行修改
print Test.name
print a.name

　　我们发现类的属性没有修改，而实例的属性则修改成功了。这究竟是为什么？

　　其实这里的情况非常类似于局部作用域和全局作用域。

我在函数内访问变量时，会先在函数内部查询有没有这个变量，如果没有，就到外层中找。这里的情况是我在实例中访问一个属性，但是我实例中没有，我就试图去创建我的类中寻找有没有这个属性。找到了，就有，没找到，就抛出异常。而当我试图用实例去修改一个在类中不可变的属性的时候，我实际上并没有修改，而是在我的实例中创建了这个属性。而当我再次访问这个属性的时候，我实例中有，就不用去类中寻找了。

　　如果用一张图来表示的话：

dir()

class Test(object):
    name = 'scolia'

a = Test()
a.abc = 123
print dir(Test)
print dir(a)

能找到的属性的名字，这里我们为实例 a 创建了 abc 属性，这里就能看到了。

　　有些同学会有疑问，为什么我才写了几个属性，结果却多出一堆我不认识的？

　　因为我们这里用的是新式类，新式类继承于父类 object ，而这些我们没有写的属性，都是在 object 中定义的。

　　如果我们用经典类的话：

　　为了方便演示，下面都使用经典类，若没有特殊说明，新旧两式基本是一样的。

　　其中 __doc__ 是说明文档，在类中的第一个没有赋值的字符串就是说明文档，一般在class的第二行写，没有就为 None。

　　 __module__ 表示这个类来自哪个模块，我们在主文件中写的类，其值应该为 ‘__main__’，在其他模块中的类，其值就为模块名。

class Test:
    """文档字符串"""
    name = 'scolia'

print Test.__doc__
print Test.__module__

　　文档字符串不一定非要用三引号，只是一般习惯上用三引号表示注释。实例也可以访问，实际访问的是创建它的类的文档字符串，但是子类并不会继承父类的文档字符串，关于继承的问题以后再讲。

　　除了这两个特殊的属性之外，还有几个常用的，虽然没有显示出来，但也是可以用的。

__dict__

class Test:
    """文档字符串"""
    name = 'scolia'

a = Test()
a.name = 'good'
print Test.__dict__
print a.__dict__

　　这个属性就是将对象内的属性和值用字典的方式显示出来。这里可以明显的看出来，实例创建了一个同名的属性。

vars()

__class__

class Test:
    pass

a = Test()
print a.__class__

　　这个属性只有实例中有，它表示创建这个实例的类是哪个，这里显示是 __main__ 模块，也就是主文件中的 Test 这个类创建的。

创建实例的类对象，但新旧式类返回有点不同：

经典类：

新式类：

　　因为返回的是创建实例的类对象，也就是说我们也要用这个返回的类对象再进行实例化。

b = a.__class__()
print b

　　这里用的是新式类为例，实际上新旧式类都能这样做。下面是旧式类的：

但是，这并不意味不能通过实例来修改类中的属性。我们知道对于不可修改类型的‘修改’，其实就是重新赋值。这个也和函数中的局部作用域和全局作用域类似，我在函数内部尝试‘修改’一个不可变类型其实就是创建新的同名变量。但我却可以访问全局某个可修改的对象来修改它。

　　看代码：

class Test:
    list1 = []

a = Test()
a.list1.append(123)     # 同通过实例修改类中的列表
print Test.list1
print a.list1

　　我通过实例访问到了一个对象，这个对象是可修改的，所以我可以修改这个对象。这相当于直接操作那个对象。

　　但是，等号这样的显式赋值行为还是创建新的对象：

a.list1 = [123]   # 显式的创建一个新对象

　　这可能有点绕，需要对变量的赋值、可修改对象与不可修改对象的了解，可以参考我以前的相关博文。

　　这里又有个问题了，我们通常使用 __init__ 来初始化时，会为其添加数据属性，例如 self.name = xxx ，但是却几乎不会为实例添加方法，也就是说实例中的方法，都是在类中找的。这样做其实有好处，因为方法一般是通用的，如果每一个实例都要保存一套方法的话，实在太浪费资源，而把这些方法统一保存到类中，用到的时候来类里找，就节约了许多。

　　当然，我们也可以任性地为某个实例添加方法，python 支持动态添加属性。

class Test:
    pass

def fangfa():
    print '我是某个实例的方法'

a = Test()
b = Test()
a.abc = fangfa  # 特意添加一个方法
a.abc()
b.abc()     # b 没有这个方法

　　同样的，我们也可以为类动态添加一个方法:

class Test:
    pass

def fangfa(self):   # self 代表是实例方法，只能由实例调用
    print '我是方法'

Test.abc = fangfa
a = Test()
a.abc()

　　关于方法以后再细说。

　　当然一般情况下我们很少这样做，因为这样会变得不可控，因为你不知道某个方法在你调用的时候有没有创建。

字段私有化：

　　我们可以对属性进行私有化，以限制部分访问，但关于方法私有化以后在讲，现在先说说字段私有化。

　　一般公有字段我们可以通过实例对象访问，类对象访问，类里面的方法也可以访问。

　　而私有字段一般仅类里面的方法可以访问了。

　　私有化的方法非常简单，只需要在变量名前面加上两个下划线即可：

class Test:
    __name = 'scolia'   # 私有字段

    def a(self):
        print Test.__name   #内部还需要用类来方问

a = Test()
a.a()
print Test.__name   # 在外部使用类来访问

　　我们可以看到在外部通过类来访问是不行的，但内部通过类来访问却可以。

　　同样的，通过实例访问也不允许。

print a.__name

　　但是，私有化并不是语法上的强制，而是 python 隐藏了私有字段的访问入口，所以我们可以在新的入口中访问到私有字段：

print Test._Test__name

对象._类__字段名；这里是类的私有字段，所以使用的对象是类对象。

类对象，也可以使用实例对象进行访问 a._Test__name

　　私有化其实就是‘混淆’了相应的属性，这样做还有一个好处，可以保护 __xxx 变量不会与父类中的同名变量冲突。如果父类中有也有一个 __xxx 的变量的话，父类中的变量不会被子类中 __xxx 覆盖。如果是非私有的字段 xxx ，就会被子类中的覆盖掉。所以私有化也是保护关键变量的好选择。

　　我们上面讲的都是类中的字段的私有化，同样的，我们也可以为实例的字段进行私有化。

class Test:
    def __init__(self):
        self.__name = 'scolia'   # 实例的私有字段

    def a(self):
        print self.__name   # 只能有内部方法能访问

a = Test()
a.a()
print a.__name  # 试图通过实例访问

　　当然，因为实例属性类中并没有，所以不用考虑通过类来访问了。

　　同样的，这里也是隐藏了入口，访问格式依然是一样的，只不过这里的对象指的是实例了。