Python Class 初级教程

Hello, 各位小伙伴们，108到现在还学的开心吗？

听说你们已经精通了loop，list，dictionary的运用，也通过了midterm

的磨练觉得自己已经是Master in 108了!

过来人的一句话图样图森破Too Young Too Simple

(以下内容涉及深度剧透，请做好准备后进行观看)

作为108后半学期的重点你们即将接触到

Class的设计

这是在108中最为核心也是在148中会重点讲解的一个topic!

划

重

点

/1/ 什么是 Class ？

A：108已经接触到了许多的data type，有int， str， list，dict， 每一个都有许多的method可供使用，如果只是通过这些data type来进行储存单一数据这并不会是一个难题。

但是如果通过已经学过的知识来表示一个学生来储存他的姓名，学生号，年纪，性别， GPA这种时候要怎么办？在108现阶段有以下三种方法。

[1] 写一个超级长的str来储存每一个学生相对应的数据

[2] 写一个list来储存数据

[3] 写一个dict来储存数据

技术角度来说都是没有问题的，但是随着需要储存的数据的增多，data也会相应的变长， 做一些operation的难度也会变大。

/2/ 可不可以使储存上面这些data变的简单呢？

A：那么到底可不可以专门定义一个学生的存在来使储存上面这些data变的简单呢？

既然诚心诚意的发问了,那么为了防止世界被破坏, 为了守护世界的和平（以下省略）答案是可以的！而定义学生这个存在也是学习Class的敲门砖。

说到Class，就必须要做一次对Python这门语言的分析。 Python是一个Object-Oriented Programming Language(面向对象语言)，对象这个概念渗透在了Python这个语言里， Python解决问题的核心原理一直是以一个object(对象)作为中心， 通过调用这个对象所支持的method来进行操作从而解决问题( 划重点！)。

/3/ 那么对象和Class到底有什么关联？

A：Class被称之为类，它定义了一种存在或者一种概念。比方说所有人都是人类，类是一个较为抽象的定义，而对象则是把类这个定义具体化后的一个存在。比如说一个教授A，教授A他是一个把人类这个概念具体化后的存在，也就是一个对象。

举一个栗子，学生这个概念是可以被定义为一个类的，而这就是一个Class，是一种由User自己定义的data type。所有108中学到的data type 例如int, str, dict它们每一个都是一个单独的Class，所以创建Class也被认作为定义一个data type。

Python的语法定义Class是通过使用关键字class

class Student

这就是开始一个class的第一步。

使用Class的一个原因是通过把所需要的细小的data合并在一起，成为一个更高等级的存在，学生这个例子中，规定了每一个学生需要的data有姓名，学生号，年纪，性别, GPA，而每一个学生所必要的data都被称之为Attribute（属性）将这些需要的属性存储在一个class中，就是在class的学习中的第二步。

存储data这个过程也就是初始化一个对象，通过给予每一个属性一个确切的值来不断丰富一个空白的对象，使其拥有多种属性，这就是初始化一个对象的核心。例如学生这个“类”， 我们可以让这个学生拥有他的名字，成绩，学生号等等， 这就能让我们的这个“学生”获取多种的属性。

初始化的这个步骤是通过在class内使用method来实现的。很多人搞不清function和method的差别，但其实两者并没有什么不同，所有在class内定义的function皆被称之为method。而初始化对象这个method有着特殊的命名，叫做 __init__（initialize的缩写）。

写到Python里的话就会是这样的一个例子：

这样 Student Class的__init__ method 就被写好了。对于self这个参数的存在，这是一开始困扰了许多人的一个难点。

/4/ self到底是什么？

A：打开天窗说亮话self就是每一个Class所对应的一个对象。在 “Student” 这个Class里self指向的就是一个student对象。

Python的语法规定所有method的第一个参数都需要是self。而self的作用至关重要，它的作用是定义了一个类所对应的对象（不是一个空白的类）,在__init__中，self是一个空白的student，是一个什么都没有的自闭患者，通过使用“.”给这个空白的student添加一个属性，然后通过使用“=”（assign符）给予每个属性一个确切的数据。

self.student_names所代表的含义就是赋予一个空白的学生一个叫做student_name的属性，然后self.student name=name是将name这个data给与到student_name这个属性上，这样一个学生就拥有了student_name这个属性且student_name它所对应的value就是name这个data。

在结束__init__这个method后，一个学生将会拥有五种属性且每一个属性都会有一个确切的value。在我们的栗子中，student将会有 student_name他的名字，student_num他的学生号，grade他的年级，gender他的性别，gpa他的gpa。

大家在108学到的知识是function要被使用才有意义，那么怎样才能call上面所写的__init__这个method来创建一个学生的对象呢。创建对象的语法和定义一个variable的语法十分接近，要做的事有三步，第一步就是起一个变量名给它，第二步把每一个属性的value传进去，第三步扔给电脑去实现它。具体的语法是变量名 = 类名（所有data的value）。

student_a = Student(“YourFather”, “10000000001”, “first year”, “male”, 4.0)

这样实现一个学生对象就完成了，通过__init__这个method，一个名为student_a的学生被初始化了且它拥有着它所需要的五种属性和对应的value。

那么如果想要去access每一个属性要怎么做？语法是对象名.属性名。例如student_a.student_name，这样就可以access student_a的student_name这个属性了，到此class的最基础使用也就搞定了，但是费了这么久的时间创造出的class的好处在哪里呢，现在开始重点突出这一点。

这个属性了，到此class的最基础使用也就搞定了.但是费了这么久的时间创造出的class的好处在哪里呢?

/5/ 创造Class的好处在哪里？

上面提到过Python解决问题的核心是以对象为中心使用对象所支持的method来进行操作的，如果换一个角度来想，如果能够丰富一个对象所支持的method，那么这个对象所能做的事情就会变的多样了。

用大家都喜欢的gpa举一个例子，上面通过__init__确保了每一个学生都会有着自己的GPA, 但是如果对确切的GPA不感冒(毕竟不是所有人都是4.0学神，比起说3.7的GPA是不是说自己是A会更有范一点呢)，那么创建一个将gpa转换为letter_grade的method，就可以让学生这个对象能支持的操作就多了一个。

再复习一下上面提到过每一个method的第一个参数都必须是self，self代表着一个对象，在__init__中，一个对象被初始化且对象所需要的属性被赋予了切确的value。从而之后的每一个method中self都不再是一个什么都没有的孤儿，它拥有着确切的属性和对应的value，这样就支持了它去实现一定的method，在to_letter_grade的method中，就通过access self的gpa这个属性和使用if进行了从gpa到letter grade的转化。如此一个student可以支持的method就又多了一个，各位小伙伴可以通过想象力来去继续编写来使student可以支持更多的method。

到此，关于class的基本操作就已经被向大家剧透的差不多了，也希望能给各位一个关于class的预习同时可以对大家在108后半的学习中有一个帮助。

科普结束

文字：Dino

排版：没有笔名的小可爱

校对：Julia

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