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# Python 中的类和对象
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> 原文:[https://python.land/objects-and-classes](https://python.land/objects-and-classes)
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Python 类和 Python 对象是该语言的重要组成部分。不了解 Python 类和对象，就无法正确学习 Python。在本章中，您将学习:
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* 在 Python 中一切都是对象
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* 定义自己的 Python 类
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* 基于类创建对象
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* 什么是继承
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当您只是创建小脚本时，您可能不需要创建自己的 Python 类。但是一旦你开始创建更大的应用程序，对象和类允许你自然地组织你的代码。对对象和类的良好理解会帮助你更好地理解语言本身。
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目录
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* [Python 对象:引擎盖下的一瞥](#Python_objects_a_look_under_the_hood "Python objects: a look under the hood")
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* [什么是 Python 对象？](#What_is_a_Python_object "What is a Python object?")
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* [什么是 Python 类？](#What_is_a_Python_class "What is a Python class?")
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* [创建一个 Python 类](#Creating_a_Python_class "Creating a Python class")
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* [创建一个 Python 对象](#Create_a_Python_object "Create a Python object")
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* [Python 中的 self 是什么？](#What_Is_self_in_Python "What Is self in Python?")
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* [创建多个 Python 对象](#Creating_Multiple_Python_Objects "Creating Multiple Python Objects")
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* [继续学习](#Keep_learning "Keep learning")
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## Python 对象:引擎盖下的一瞥
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在我们深入了解所有细节之前，让我们先来看看引擎盖下的情况。我这样做是因为我相信这会让你更好地理解这些概念。不要因为这一页的长度而气馁。通读一遍并亲自尝试示例后，您应该对 Python 中的类和对象有了很好的理解。
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OK；让我们开始吧！你大概知道内置的`len()`函数。它只是返回你给它的物体的长度。但是，比如说，数字 5 的长度是多少呢？我们来问问 Python:
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```py
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>>> len(5)
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Traceback (most recent call last):
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File "<stdin>", line 1, in <module>
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TypeError: object of type 'int' has no len()
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```
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我喜欢错误，因为它们说明了 Python 内部是如何工作的。在这种情况下，Python 是在告诉我们 5 是一个对象，它没有`len()`。在 Python 中，一切都是对象。字符串、布尔值、数字，甚至 [Python 函数](https://python.land/introduction-to-python/functions)都是对象。我们可以使用内置函数`dir()`检查 REPL 中的对象。当我们在数字 5 上尝试`dir`时，它显示了一个函数的大列表，这些函数是任何数字类型对象的一部分:
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```py
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>>> dir(5)
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['__abs__', '__add__',
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'__and__', '__bool__',
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'__ceil__', '__class__',
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...
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'__str__', '__sub__',
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'__subclasshook__', '__truediv__',
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'__trunc__', '__xor__',
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'bit_length', 'conjugate',
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'denominator', 'from_bytes',
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'imag', 'numerator',
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'real', 'to_bytes']
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```
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为了清楚起见，我把列表缩短了一点。
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列表以这些名字古怪的包含下划线的函数开始，比如`__add__`。这些被称为魔术方法，或 dunder(双下划线的缩写)方法。如果你仔细观察，你会发现对于类型为`int`的对象没有`__len__` dunder 方法。Python 的`len()`函数就是这样知道一个数没有长度的。所有的`len()`所做的，就是在你提供给它的对象上调用`__len__()`方法。这也是 Python 抱怨“‘int’类型的对象没有 len()”的原因
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### 什么是 Python 方法？
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我在这里随便介绍了一下方法这个词。让我更正式地定义它:
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Method
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When a [function](https://python.land/introduction-to-python/functions) is part of an object or Python class, we call it a method.
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字符串是有长度的，所以一个字符串必须有一个 **`len`** 的方法，对吗？让我们来了解一下！
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```py
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>>> dir("test")
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['__add__', '__class__',
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'__contains__', '__delattr__',
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'__dir__', '__doc__',
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'__eq__', '__format__',
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'__ge__', '__getattribute__',
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'__getitem__', '__getnewargs__',
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'__gt__', '__hash__', '__init__',
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'__init_subclass__', '__iter__',
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'__le__', '__len__', '__lt__',
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'__mod__', '__mul__', '__ne__',
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'__new__', '__reduce__',
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'__reduce_ex__', '__repr__',
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'__rmod__', '__rmul__',
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'__setattr__', '__sizeof__',
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'__str__', '__subclasshook__',
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'capitalize', 'casefold', 'center',
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'count', 'encode', 'endswith',
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'expandtabs', 'find', 'format',
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'format_map', 'index', 'isalnum',
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'isalpha', 'isascii', 'isdecimal',
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'isdigit', 'isidentifier', 'islower',
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'isnumeric', 'isprintable', 'isspace',
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'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust',
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'lower', 'lstrip', 'maketrans',
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'partition', 'replace', 'rfind',
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'rindex', 'rjust', 'rpartition',
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'rsplit', 'rstrip', 'split',
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'splitlines', 'startswith', 'strip',
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'swapcase', 'title', 'translate',
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'upper', 'zfill']
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```
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是的，在那里。既然这是一个方法，我们也可以称它为:
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```py
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>>> "test".__len__()
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4
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```
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这相当于`len("test")`但是少了很多优雅，所以不要这么做。这只是为了说明这东西是如何工作的。
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还有一系列其他不那么神奇的方法向我们展示。随意尝试几个，比如`islower`:
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```py
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>>> "test".islower()
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True
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```
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该方法检查整个字符串是否是小写，如果是，那么 Python 返回布尔值`True`。其中一些方法需要一个或多个参数，如 replace:
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```py
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>>> 'abcd'.replace('a', 'b')
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'bbcd'
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```
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它用“b”替换所有出现的“a”。
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有时候编程可能有点像变魔术，尤其是当你刚刚开始的时候。但是一旦你在引擎盖下瞥了一眼，看到事情实际上是如何工作的，那种魔力就消失了。让我们继续来看看对象到底是什么，以及它们是如何定义的。
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## 什么是 Python 对象？
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既然我们已经使用了对象，并且知道 Python 中的一切都是对象，那么是时候定义什么是对象了:
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Object
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An object is a collection of data ([variables](https://python.land/introduction-to-python/variable)) and methods that operate on that data. Objects are defined by a Python class.
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对象和面向对象编程是 20 世纪 90 年代初开始流行的概念。早期的计算机语言，如 C，没有对象的概念。然而，事实证明，对于人类来说，对象是一种易于理解的范式。对象可以用来模拟现实生活中的许多概念和情况。如今，大多数(如果不是全部的话)新语言都有对象的概念。所以你将要学习的东西在概念上也适用于其他语言:这是基础计算机科学。
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## 什么是 Python 类？
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因为对象是 Python 语言的组成部分，所以您也可以自己创建对象。如果你想创建你自己类型的对象，你首先需要定义它的方法和它能保存什么数据。这个蓝图叫做类。
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Class
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A class is the blueprint for one or more objects
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所有 Python 对象都基于一个类。当我们创建一个对象时，我们称之为“创建一个类的实例”。字符串、数字甚至布尔也是类的实例。让我们用内置函数`type`来探索一下:
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```py
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>>> type('a')
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<class 'str'>
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>>> type(1)
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<class 'int'>
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type(True)
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<class 'bool'>
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```
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显然，有被称为`str`、`int`和`bool`的类。这些是 Python 的一些原生类，但是，正如我所说的，我们也可以构建自己的类类型！
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## 创建一个 Python 类
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没有汽车类比的教程是不完整的，所以让我们创建一个代表汽车的 Python 类。要输入的内容很多，而且每一个错误都要重新开始。尽管试，但如果你想走捷径，我理解。只需将下面的类复制并粘贴到您的 Python REPL 中。粘贴后，确保**按两次回车键:**
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```py
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class Car:
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speed = 0
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started = False
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def start(self):
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self.started = True
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print("Car started, let's ride!")
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def increase_speed(self, delta):
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if self.started:
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self.speed = self.speed + delta
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print('Vrooooom!')
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else:
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print("You need to start the car first")
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def stop(self):
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self.speed = 0
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print('Halting')
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```
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## 创建一个 Python 对象
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不要担心，我们将一步一步地检查类定义，但是让我们首先创建并使用一个 Car 类型的 Python 对象:
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```py
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>>> car = Car()
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>>> car.increase_speed(10)
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You need to start the car first
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>>> car.start()
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Car started, let's ride!
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>>> car.increase_speed(40)
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Vrooooom!
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```
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如果你愿意，你也可以使用下面的面包屑来玩我们新创建的汽车类:
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[https://crumb.sh/embed/GzaEerCX65E](https://crumb.sh/embed/GzaEerCX65E)
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Python 中的对象总是一个类的实例。一个类可以有许多实例。我们刚刚用`Car()`创建了类`Car`的一个实例，并将它赋给了(小写)变量`car`。创建一个实例看起来像调用一个函数；你以后会知道为什么。
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接下来，我们调用我们的一个汽车对象方法:试图在它还没有启动的时候增加它的速度。哎呀！只有启动汽车后，我们才能提高它的速度，享受它发出的噪音。
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现在让我们一步一步地复习我们的汽车课程:
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* Python 中的类是使用 class 语句定义的，后跟类名(Car)。我们以冒号开始缩进的代码块。
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* 我们定义了两个变量，速度和启动。这是该类的所有实例都将拥有的数据。
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* 接下来，我们定义了三个操作变量的方法。
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在这些方法的定义中，我们遇到了一些奇特的东西:它们都有一个名为 self 的参数作为它们的第一个参数。
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## Python 中的 self 是什么？
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老实说，如果你问我的话，这是 Python 不太优雅的语言结构之一。
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还记得我们调用 car 对象上的方法吗，比如`car.start()`？我们不必传递`self`变量，即使`start()`在类中被定义为`start(self)`。
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事情是这样的:
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* 当我们在 Python 对象上调用一个方法时，Python 会自动填充第一个变量，按照惯例我们称之为 self。
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* 第一个变量是对对象本身的引用，因此得名。
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* 我们可以用这个变量来引用这个对象的其他实例变量和函数，比如`self.speed`和`self.start()`。
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因此，只有在 Python 类定义内部，我们才使用`self`来引用作为实例一部分的变量。为了修改属于我们类的`started`变量，我们使用了`self.started`，而不仅仅是`started`。通过使用`self`，很明显我们操作的是这个实例中的一个变量，而不是在对象之外定义的、碰巧同名的其他变量。
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## 创建多个 Python 对象
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因为 Python 类只是一个蓝图，所以您可以用它来创建多个对象，就像您可以构建多辆外观相同的汽车一样。它们的行为都相似，但它们都有自己的数据，这些数据不在对象之间共享:
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```py
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>>> car1 = Car()
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>>> car2 = Car()
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>>> id(car1)
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139771129539104
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>>> id(car2)
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139771129539160
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```
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我们在这里创建了两个 car 对象，car1 和 car2，并使用内置方法 id()来获取它们的 id。Python 中的每个对象都有一个惟一的标识符，所以我们刚刚证明了我们从同一个类中创建了两个不同的对象。我们可以独立使用它们:
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```py
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>>> car1.start()
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Car started, let's ride!
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>>> car1.increase_speed(10)
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'Vrooom!'
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>>> car1.speed
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10
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>>> car2.speed
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0
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|
```
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我们刚刚启动了`car1`并提高了它的速度，而`car2`仍然处于暂停状态。对速度的检查证实了这些是不同状态的不同汽车！
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## 继续学习
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* 您可能也会对 [Python 数据类](https://python.land/python-data-classes)感兴趣
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* [如何从函数中返回多个值](https://python.land/return-multiple-values-from-function)
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* 关于课程的官方文件
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