11.1 給大家介紹物件
很多讀者此前肯定聽說過Python無處不對象，然而他們並不知道對象到底是個什麼東西。他們只是在學習的時候聽說過有物件導向程式設計……這就像學開車，你並不用理解汽車為什麼會跑，但作為賽車手，這些原理就必須要懂，因為這有助於他把車開得更好。因此，本章就向大家隆重地介紹物件！
大家之前已經聽說過封裝的概念，把亂七八糟的資料扔進清單裡邊，這是一種封裝，是資料層面的封裝；把常用的程式碼片段打包成一個函數，這也是一種封裝，是語句層面的封裝；本章學習的物件，也是一種封裝的思想，不過這種思想顯然要更先進一步：物件的來源是類比真實世界，把資料和代碼都封裝在了一起。
打個比方，烏龜就是真實世界的一個物件，那麼通常應該如何來描述這個物件呢？是不是把它分為兩部分來說？
（1）可以從靜態的特徵來描述，例如，綠色的、有四條腿，10kg重，有外殼，還有個大嘴巴，這是靜態一方面的描述。
（2）還可以從動態的行為來描述，例如說它會爬，你如果追它，它就會跑，然後你把它逼急了，它就會咬人，被它咬到了，據說要打雷才會鬆開嘴巴……它的嘴巴的重要作用不是用來咬人，是用來吃東西的，然後它還會睡覺。這些都是從行為方面進行描述的。
那如果把一個人作為物件，你會從哪兩方面來描述這個人？
對嘛，無非就是他長什麼樣？這是從外觀方面找特徵，例如，眼歪鼻子斜、胸大屁股翹，這些都是靜態的特徵。另一方面就是描述他的行為？例如，唱歌、街舞、打籃球等等。
11.2 物件＝屬性＋方法
Python中的物件也是如此，一個物件的特徵稱為“屬性”，一個物件的行為稱為“方法”。
如果把“烏龜”寫成代碼，將會是下邊這樣：
以上代碼定義了物件的特徵（屬性）和行為（方法），但還不是一個完整的物件，將定義的這些稱為類（Class）。需要使用類來創建一個真正的物件，這個物件就叫作這個類的一個實例（Instance），也叫實例物件（Instance Objects）。
有些讀者可能還不大理解，你可以這麼想：這就好比工廠的流水線要生產一系列玩具，是不是要先做出這個玩具的模具，然後根據這個模具再進行批量生產，才得到真正的玩具？
再舉個例子：蓋房子，是不是先要有個圖紙，但光有個圖紙你能不能住進去？顯然不能，圖紙只能告訴你這個房子長什麼樣，但圖紙並不是真正的房子。要根據圖紙用鋼筋水泥建造出來的房子才能住人，另外根據一張圖紙就能蓋出很多的房子。
好，說了這麼多，那真正的實例物件怎麼創建？
創建一個物件，也叫類的產生實體，其實非常簡單：
注意，類名後邊跟著的小括弧，這跟調用函數是一樣的，所以在Python中，類名約定用大寫字母開頭，函數用小寫字母開頭，這樣更容易區分。另外賦值操作並不是必需的，但如果沒有把創建好的實例物件賦值給一個變數，那這個物件就沒辦法使用，因為沒有任何引用指向這個實例，最終會被Python的垃圾收集機制自動回收。
那如果要調用物件裡的方法，使用點操作符（.）即可，其實我們已經用了何止千百遍：
11.3 物件導向程式設計
經過前邊的熱身，相信大家對類和物件已經有了初步的認識，但似乎還是懵懵懂懂：好像物件導向程式設計很厲害，但不知道具體怎麼用？下面通過幾個主題，嘗試給大家進一步剖析Python的類和物件。
11.3.1 self是什麼
細心的讀者會發現物件的方法都會有一個self參數，那這個self到底是個什麼東西呢？如果此前接觸過其他物件導向的程式設計語言，例如C++，那麼你應該很容易對號入座，Python的self其實就相當於C++的this指針。
這裡為了照顧大部分的初學程式設計的讀者，講解下self到底是個什麼東西。如果把類比作是圖紙，那麼由類產生實體後的物件才是真正可以住的房子。根據一張圖紙就可以設計出成千上萬的房子，它們長得都差不多，但它們都有不同的主人。每個人都只能回自己的家裡，陪伴自己的孩子……所以self這裡就相當於每個房子的門牌號，有了self，你就可以輕鬆找到自己的房子。
Python的self參數就是同一個道理，由同一個類可以生成無數物件，當一個物件的方法被調用的時候，物件會將自身的引用作為第一個參數傳給該方法，那麼Python就知道需要操作哪個物件的方法了。
通過一個例子稍微感受下：
11.3.2 你聽說過Python的魔法方法嗎
據說，Python的物件天生擁有一些神奇的方法，它們是物件導向的Python的一切。它們是可以給你的類增加魔力的特殊方法，如果你的物件實現了這些方法中的某一個，那麼這個方法就會在特殊的情況下被Python所調用，而這一切都是自動發生的。
Python的這些具有魔力的方法，總是被雙底線所包圍，今天就講其中一個最基本的特殊方法：__init__()，關於其他Python的魔法方法，接下來會專門用一個章節來詳細講解。
通常把__init__()方法稱為構造方法，__init__()方法的魔力體現在只要產生實體一個物件，這個方法就會在物件被創建時自動調用（在C++裡你也可以看到類似的東西，叫“構造函數”）。其實，產生實體物件時是可以傳入參數的，這些參數會自動傳入__init__()方法中，可以通過重寫這個方法來自訂物件的初始化操作。舉個例子：
11.3.3 公有和私有
一般物件導向的程式設計語言都會區分公有和私有的資料類型，像C++和Java它們使用public和private關鍵字，用於聲明資料是公有的還是私有的，但在Python中並沒有用類似的關鍵字來修飾。
難道Python所有東西都是透明的？也不全是，預設上物件的屬性和方法都是公開的，可以直接通過點操作符（.）進行訪問：
為了實現類似私有變數的特徵，Python內部採用了一種叫name mangling（名字改編）的技術，在Python中定義私有變數只需要在變數名或函數名前加上“__”兩個底線，那麼這個函數或變數就會成為私有的了：
這樣在外部將變數名“隱藏”起來了，理論上如果要訪問，就需要從內部進行：
但是你認真琢磨一下這個技術的名字name mangling（名字改編），那就不難發現其實Python只是動了一下手腳，把雙下橫線開頭的變數進行了改名而已。實際上在外部你使用“_類名__變數名”即可訪問雙下橫線開頭的私有變數了：
（注：Python目前的私有機制其實是偽私有，Python的類是沒有許可權控制的，所有變數都是可以被外部調用的。最後的這部分有些讀者（尤其是沒有接觸過物件導向程式設計的讀者）可能看不懂，想不明白有什麼用？沒事，先放著，下節講完繼承機制你就會豁然開朗了。）
11.4 繼承
現在需要擴展遊戲，對魚類進行細分，有金魚（Goldfish）、鯉魚（Carp）、三文魚（Salmon），還有鯊魚（Shark）。那麼我們就再思考一個問題：能不能不要每次都從頭到尾去重新定義一個新的魚類呢？因為我們知道大部分魚的屬性和方法是相似的，如果有一種機制可以讓這些相似的東西得以自動傳遞，那就方便快捷多了。沒錯，你猜到了，這種機制就是今天要講的：繼承。
語法很簡單：
class類名(被繼承的類): …
被繼承的類稱為基類、父類或超類；繼承者稱為子類，一個子類可以繼承它的父類的任何屬性和方法。舉個例子：
需要注意的是，如果子類中定義與父類同名的方法或屬性，則會自動覆蓋父類對應的方法或屬性：
好，那嘗試來寫一下剛才提到的金魚（Goldfish）、鯉魚（Carp）、三文魚（Salmon），還有鯊魚（Shark）的例子：
奇怪！同樣是繼承於Fish類，為什麼金魚（goldfish）可以移動，而鯊魚（shark）一移動就報錯呢？
其實這裡拋出的異常說得很清楚了：Shark物件沒有x屬性。原因其實是這樣的：在Shark類中，重寫了魔法方法__init__，但新的__init__方法裡邊沒有初始化鯊魚的x座標和y座標，因此調用move方法就會出錯。那麼解決這個問題的方案就很明顯了，應該在鯊魚類中重寫__init__方法的時候先調用基類Fish的__init__方法。
下面介紹兩種可以實現的技術：
調用未綁定的父類方法。
使用super函數。
11.4.1 調用未綁定的父類方法
調用未綁定的父類方法，聽起來有些高深，但大家參考下面改寫的代碼就能心領神會了：
再運行下發現鯊魚也可以成功移動了：
這裡需要注意的是這個self並不是父類Fish的實例物件，而是子類Shark的實例物件，所以這裡說的未綁定是指並不需要綁定父類的實例物件，使用子類的實例物件代替即可。
有些讀者可能不大理解，沒關係，這一點都不重要！因為在Python中，有一個更好的方案可以取代它，就是使用super函數。
11.4.2 使用super函數
super函數能夠幫我自動找到基類的方法，而且還為我們傳入了self參數，這樣就不需要做這些事情了：
運行後得到同樣的結果：
super函數的“超級”之處在於你不需要明確給出任何基類的名字，它會自動幫您找出所有基類以及對應的方法。由於你不用給出基類的名字，這就意味著如果需要改變類繼承關係，只要改變class語句裡的父類即可，而不必在大量代碼中去修改所有被繼承的方法。
11.5 多重繼承
除此之外Python還支援多繼承，就是可以同時繼承多個父類的屬性和方法：
上面就是基本的多重繼承語法。但多重繼承其實很容易導致代碼混亂，所以當你不確定是否真的必須使用多重繼承的時候，請儘量避免使用它，因為有些時候會出現不可預見的BUG。
【擴展閱讀】多重繼承的陷阱：鑽石繼承（菱形繼承）問題（http://bbs.fishc.com/thread-48759-1-1.html）。
11.6 組合
前邊先是學習了繼承的概念，然後又學習了多重繼承，但聽到大牛們強調說不到必要的時候不使用多重繼承。哎呀，這可讓大家煩惱死了，就像上回我們有了烏龜類、魚類，現在要求定義一個類，叫水池，水池裡要有烏龜和魚。用多重繼承就顯得很奇怪，因為水池和烏龜、魚是不同物種，那要怎樣才能把它們組合成一個水池的類呢？
在Python裡其實很簡單，直接把需要的類放進去產生實體就可以了，這就叫組合：
Python的特性其實還支援另外一種很流行的程式設計模式：Mixin，有興趣的朋友可以看看【擴展閱讀】Mixin程式設計機制（http://bbs.fishc.com/thread-48888-1-1.html）。
11.7 類、類物件和實例物件
先來分析一段代碼：
圖11-1 類、類物件和實例物件
從上面的例子可以看出，對實例物件c的count屬性進行賦值後，就相當於覆蓋了類物件C的count屬性。如圖11-1所示，如果沒有賦值覆蓋，那麼引用的是類物件的count屬性。
需要注意的是，類中定義的屬性是靜態變數，也就是相當於C語言中加上static關鍵字聲明的變數，類的屬性是與類物件進行綁定，並不會依賴任何它的實例物件。這點待會兒繼續講解。
另外，如果屬性的名字跟方法名相同，屬性會覆蓋方法：
為了避免名字上的衝突，大家應該遵守一些約定俗成的規矩：
類的定義要“少吃多餐”，不要試圖在一個類裡邊定義出所有能想到的特性和方法，應該利用繼承和組合機制來進行擴展。
11.8 到底什麼是綁定
Python嚴格要求方法需要有實例才能被調用，這種限制其實就是Python所謂的綁定概念。前面也粗略地解釋了一下綁定，但有些讀者可能會這麼嘗試，然後發現也可以調用：
但這樣做會有一個問題，就是根據類產生實體後的物件根本無法調用裡邊的函數：
實際上由於Python的綁定機制，這裡自動把bb對象作為第一個參數傳入，所以才會出現TypeError。
為了讓大家更好地理解，再深入挖一挖：
可以使用__dict__查看物件所擁有的屬性：
__dict__屬性是由一個字典組成，字典中僅有實例物件的屬性，不顯示類屬性和特殊屬性，鍵表示的是屬性名，值表示屬性相應的資料值。
為什麼會這樣呢？完全是歸功於self參數：當實例物件dd去調用setXY方法的時候，它傳入的第一個參數就是dd，那麼self.x=4，self.y=5也就相當於dd.x=4，dd.y=5，所以你在實例物件，甚至類物件中都看不到x和y，因為這兩個屬性是只屬於實例物件dd的。
接著再深入一下，請思考：如果我把類實例刪除掉，實例物件dd還能否調用printXY方法？
11.9 一些相關的BIF
下面介紹與類和物件相關的一些BIF（內置函數）。
1．issubclass(class, classinfo)
如果第一個參數（class）是第二個參數（classinfo）的一個子類，則返回True，否則返回False：
（1）一個類被認為是其自身的子類。
（2）classinfo可以是類物件組成的元組，只要class是其中任何一個候選類的子類，則返回True。
（3）在其他情況下，會拋出一個TypeError異常。
2．isinstance(object, classinfo)
如果第一個參數（object）是第二個參數（classinfo）的實例物件，則返回True，否則返回False：
（1）如果object是classinfo的子類的一個實例，也符合條件。
（2）如果第一個參數不是對象，則永遠返回False。
（3）classinfo可以是類物件組成的元組，只要object是其中任何一個候選物件的實例，則返回True。
（4）如果第二個參數不是類或者由類物件組成的元組，會拋出一個TypeError異常。
Python提供以下幾個BIF用於訪問物件的屬性。
3．hasattr(object, name)
attr即attribute的縮寫，屬性的意思。接下來將要介紹的幾個BIF都是跟物件的屬性有關係的，例如這個hasattr()的作用就是測試一個物件裡是否有指定的屬性。
第一個參數（object）是物件，第二個參數（name）是屬性名（屬性的字串名字），舉個例子：
4．getattr(object, name[, default])
返回物件指定的屬性值，如果指定的屬性不存在，則返回default（可選參數）的值；若沒有設置default參數，則拋出ArttributeError異常。
5．setattr(object, name, value)
與getattr()對應，setattr()可以設置物件中指定屬性的值，如果指定的屬性不存在，則會新建屬性並賦值。
6．delattr(object, name)
與setattr()相反，delattr()用於刪除物件中指定的屬性，如果屬性不存在，則拋出AttributeError異常。
7．property(fget=None, fset=None,
fdel=None, doc=None)
俗話說：條條大路通羅馬。同樣是完成一件事，Python其實提供了好幾個方式供你選擇。property()是一個比較奇葩的BIF，它的作用是通過屬性來設置屬性。說起來有點繞，看一下例子：
property()返回一個可以設置屬性的屬性，當然如何設置屬性還是需要人為來寫代碼。第一個參數是獲得屬性的方法名（例子中是getSize），第二個參數是設置屬性的方法名（例子中是setSize），第三個參數是刪除屬性的方法名（例子中是delSize）。
property()有什麼作用呢？舉個例子，在上面的例題中，為用戶提供setSize方法名來設置size屬性，並提供getSize方法名來獲取屬性。但是有一天你心血來潮，突然想對程式進行大改，就可能需要把setSize和getSize修改為setXSize和getXSize，那就不得不修改使用者調用的介面，這樣的體驗非常不好。
有了property()，所有問題就迎刃而解了，因為像上邊一樣，為使用者訪問size屬性只提供了x屬性。無論內部怎麼改動，只需要相應的修改property()的參數，用戶仍然只需要去操作x屬性即可，沒有任何影響。
很神奇是吧？想知道它是如何工作的？學完緊接著要講的魔法方法，你就知道了。
[1] 駱駝式命名法（Camel-Case）又稱駝峰命名法，是電腦程式編寫時的一套命名規則（慣例）。正如它的名稱Camel Case所表示的那樣，是指混合使用大小寫字母來構成變數和函數的名字，程式師們為了自己的代碼能更容易在同行之間交流，所以多採取統一的可讀性比較好的命名方式。
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