python---之物件導向self

在介紹Python的self用法之前，先來介紹下Python中的類和例項……
我們知道，物件導向最重要的概念就是類（class）和例項（instance），類是抽象的模板，比如學生這個抽象的事物，可以用一個Student類來表示。而例項是根據類建立出來的一個個具體的“物件”，每一個物件都從類中繼承有相同的方法，但各自的資料可能不同。
1、以Student類為例，在Python中，定義類如下：

class Student(object):
    pass

• 1
• 2

（Object）表示該類從哪個類繼承下來的，Object類是所有類都會繼承的類。

2、例項：定義好了類，就可以通過Student類建立出Student的例項，建立例項是通過類名+()實現：

student = Student()

• 1

3、由於類起到模板的作用，因此，可以在建立例項的時候，把我們認為必須繫結的屬性強制填寫進去。這裡就用到Python當中的一個內建方法__init__方法，例如在Student類時，把name、score等屬性綁上去:

class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

• 1
• 2
• 3
• 4

這裡注意：（1）、__init__方法的第一引數永遠是self，表示建立的類例項本身，因此，在__init__方法內部，就可以把各種屬性繫結到self，因為self就指向建立的例項本身。（2）、有了__init__方法，在建立例項的時候，就不能傳入空的引數了，必須傳入與__init__方法匹配的引數，但self不需要傳，Python直譯器會自己把例項變數傳進去：

>>>student = Student("Hugh", 99)
>>>student.name
"Hugh"
>>>student.score
99

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

另外，這裡self就是指類本身，self.name就是Student類的屬性變數，是Student類所有。而name是外部傳來的引數，不是Student類所自帶的。故，self.name = name的意思就是把外部傳來的引數name的值賦值給Student類自己的屬性變數self.name。

4、和普通數相比，在類中定義函式只有一點不同，就是第一引數永遠是類的本身例項變數self，並且呼叫時，不用傳遞該引數。除此之外，類的方法(函式）和普通函式沒啥區別，你既可以用預設引數、可變引數或者關鍵字引數（*args是可變引數，args接收的是一個tuple，**kw是關鍵字引數，kw接收的是一個dict）。

5、既然Student類例項本身就擁有這些資料，那麼要訪問這些資料，就沒必要從外面的函式去訪問，而可以直接在Student類的內部定義訪問資料的函式（方法），這樣，就可以把”資料”封裝起來。這些封裝資料的函式是和Student類本身是關聯起來的，稱之為類的方法：

class Student(obiect):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score
    def print_score(self):
        print "%s: %s" % (self.name, self.score)

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6

>>>student = Student("Hugh", 99)
>>>student.print_score
Hugh: 99

• 1
• 2
• 3

這樣一來，我們從外部看Student類，就只需要知道，建立例項需要給出name和score。而如何列印，都是在Student類的內部定義的，這些資料和邏輯被封裝起來了，呼叫很容易，但卻不知道內部實現的細節。

如果要讓內部屬性不被外部訪問，可以把屬性的名稱前加上兩個下劃線，在Python中，例項的變數名如果以開頭，就變成了一個私有變數（private），只有內部可以訪問，外部不能訪問，所以，我們把Student類改一改：

class Student(object):

    def __init__(self, name, score):
        self.__name = name
        self.__score = score
    def print_score(self):
        print "%s: %s" %(self.__name,self.__score)

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7

改完後，對於外部程式碼來說，沒什麼變動，但是已經無法從外部訪問例項變數.__name和例項變數.__score了：

>>> student = Student('Hugh', 99)
>>> student.__name
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute '__name'

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

這樣就確保了外部程式碼不能隨意修改物件內部的狀態，這樣通過訪問限制的保護，程式碼更加健壯。

但是如果外部程式碼要獲取name和score怎麼辦？可以給Student類增加get_name和get_score這樣的方法：

class Student(object):
    ...

    def get_name(self):
        return self.__name

    def get_score(self):
        return self.__score

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8

如果又要允許外部程式碼修改score怎麼辦？可以給Student類增加set_score方法：

class Student(object):
    ...

    def set_score(self, score):
        self.__score = score

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

需要注意的是，在Python中，變數名類似__xxx__的，也就是以雙下劃線開頭，並且以雙下劃線結尾的，是特殊變數，特殊變數是可以直接訪問的，不是private變數，所以，不能用__name__、__score__這樣的變數名。

有些時候，你會看到以一個下劃線開頭的例項變數名，比如_name，這樣的例項變數外部是可以訪問的，但是，按照約定俗成的規定，當你看到這樣的變數時，意思就是，“雖然我可以被訪問，但是，請把我視為私有變數，不要隨意訪問”。

封裝的另一個好處是可以隨時給Student類增加新的方法，比如：get_grade:

class Student(object):
    ...
    def get_grade(self):
        if self.score >= 90:
            return 'A'
        elif self.score >= 60:
            return 'B'
        else:
            return 'C'

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9

同樣的，get_grade方法可以直接在例項變數上呼叫，不需要知道內部實現細節：

>>> student.get_grade()
'A'

• 1
• 2

6、self的仔細用法
(1)、self代表類的例項，而非類。

class Test:
    def ppr(self):
        print(self)
        print(self.__class__)

t = Test()
t.ppr()
執行結果：
<__main__.Test object at 0x000000000284E080>
<class '__main__.Test'>

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10

從上面的例子中可以很明顯的看出，self代表的是類的例項。而self.__class__則指向類。
注意：把self換成this，結果也一樣，但Python中最好用約定俗成的self。
（2）、self可以不寫嗎？
在Python直譯器的內部，當我們呼叫t.ppr()時，實際上Python解釋成Test.ppr(t)，也就是把self替換成了類的例項。

class Test:
    def ppr():
        print(self)

t = Test()
t.ppr()

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6

執行結果如下：

Traceback (most recent call last):
  File "cl.py", line 6, in <module>
    t.ppr()
TypeError: ppr() takes 0 positional arguments but 1 was given

• 1
• 2
• 3
• 4

執行時提醒錯誤如下：ppr在定義時沒有引數，但是我們執行時強行傳了一個引數。

由於上面解釋過了t.ppr()等同於Test.ppr(t)，所以程式提醒我們多傳了一個引數t。

這裡實際上已經部分說明了self在定義時不可以省略。

當然，如果我們的定義和呼叫時均不傳類例項是可以的，這就是類方法。

class Test:
    def ppr():
        print(__class__)

Test.ppr()

執行結果：
<class '__main__.Test'>

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8

（3）、在繼承時，傳入的是哪個例項，就是那個傳入的例項，而不是指定義了self的類的例項。

class Parent:
    def pprt(self):
        print(self)

class Child(Parent):
    def cprt(self):
        print(self)
c = Child()
c.cprt()
c.pprt()
p = Parent()
p.pprt()

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12

執行結果：

<__main__.Child object at 0x0000000002A47080>
<__main__.Child object at 0x0000000002A47080>
<__main__.Parent object at 0x0000000002A47240>

• 1
• 2
• 3

解釋：
執行c.cprt()時應該沒有理解問題，指的是Child類的例項。
但是在執行c.pprt()時，等同於Child.pprt(c)，所以self指的依然是Child類的例項，由於self中沒有定義pprt()方法，所以沿著繼承樹往上找，發現在父類Parent中定義了pprt()方法，所以就會成功呼叫。

（4）、在描述符類中，self指的是描述符類的例項

class Desc:
    def __get__(self, ins, cls):
        print('self in Desc: %s ' % self )
        print(self, ins, cls)
class Test:
    x = Desc()
    def prt(self):
        print('self in Test: %s' % self)
t = Test()
t.prt()
t.x

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11

執行結果如下：

self in Test: <__main__.Test object at 0x0000000002A570B8>
self in Desc: <__main__.Desc object at 0x000000000283E208>
<__main__.Desc object at 0x000000000283E208> <__main__.Test object at 0x0000000002A570B8> <class '__main__.Test'>

• 1
• 2
• 3

這裡主要的疑問應該在：Desc類中定義的self不是應該是呼叫它的例項t嗎？怎麼變成了Desc類的例項了呢？
因為這裡呼叫的是t.x，也就是說是Test類的例項t的屬性x，由於例項t中並沒有定義屬性x，所以找到了類屬性x，而該屬性是描述符屬性，為Desc類的例項而已，所以此處並沒有頂用Test的任何方法。

那麼我們如果直接通過類來呼叫屬性x也可以得到相同的結果。

下面是把t.x改為Test.x執行的結果。

self in Test: <__main__.Test object at 0x00000000022570B8>
self in Desc: <__main__.Desc object at 0x000000000223E208>
<__main__.Desc object at 0x000000000223E208> None <class '__main__.Test'>

• 1
• 2

轉載：https://blog.csdn.net/CLHugh/article/details/75000104

• 3

總結：以上是之前學習Python時的小結，現在已部落格方式呈現，同時為pyspark中呼叫self遇到的問題做鋪墊，後面也會對比java，未完待續…….