本文是在上篇文章Python中的type和object，做的補充，希望大家喜歡。

這篇博客主要描述Python的新風(fēng)格對象(new-style objects)，如下：

• <type 'type'>和<type 'object'>分別是什么？
• 用戶自定義的類和實例之間是怎么聯(lián)系的？它們和內(nèi)置類型又是怎么聯(lián)系的？
• 什么是元類(metaclasses)？

New-style表明這篇博客所說的內(nèi)容只適用于版本為2.2及以上的python。

開始之前

最主要，是理解type和object的區(qū)別與聯(lián)系。我們平時用的最多的是Object，比如你定義一個類時，會繼承object:

>>> class Test(object):
...     pass

這里你定義了一個自定義類Test，不難看出，Test繼承了object，也就是說，object是Test的超類(或者說基類)。
接下來，你可以再定義一個類：

>>> class subTest(Test):
...     pass

subTest繼承了Test,同時，因為Test繼承了object，所以也可以說subTest繼承了object。在這里涉及到一個重要的知識點，那就是繼承具有傳遞性。如果你仔細觀察，你會發(fā)現(xiàn)另外一個知識點，那就是：object是所有類的超類（這句話至關(guān)重要）。那type是什么呢？它是object的類型（也就是說object是type的實例），同時，object又是type的超類。

“type是object的類型，同時，object又是type的超類”這句話看起來就充滿疑點：那到底是先有object還是先有type呢？其實，“先有object和還是type問題”就像“先有雞還是先有蛋問題”。到底先有誰呢？不急，請繼續(xù)看：

你要明白這些，先要知道，python是面向?qū)ο蟮恼Z言。在python里面，一切皆為對象。

一切皆為對象？這里對于一部分人來說，可能不是很容易理解。這么說吧，在python里，int整形是對象，整數(shù)2也是對象，你定義的函數(shù)啊，類啊都是對象，你定義的變量也是對象。總之，你在python里能用到的都可以稱之為對象。

好了，把python里一切皆為對象給整明白后，你要明白在面向?qū)ο蟮捏w系中，存在兩種關(guān)系：

• 父子關(guān)系（圖中以實線描述）：這種關(guān)系存在于某個類（subclass）是另一個類（superclass）的特別版本之中。通常描述為“子類是一種父類”。比如：蛇是一種爬行動物(Snake is a kind of reptile)。其中，蛇(snake)是子類,爬行動物(reptile)是父類。蛇擁有爬行動物的特征，同時，又擁有標志自己是一條蛇的特征。
• 類型實例關(guān)系（圖中以虛線描述）：這種關(guān)系存在于兩個對象之中，其中一個對象(實例)是另一個對象(類型)的具體實現(xiàn)。我有一條寵物蛇叫Squasher，那么Squasher就是蛇的一個實例。英文描述為："Squasher is an instance of snake".

用實線表示父子關(guān)系，是因為父與子的關(guān)系更加“貼實”。比如有人叫你列出有關(guān)蛇的詞，你可能會說蛇是爬行動物，但你不會說出蛇是Squasher....
我想如果把上面的兩種關(guān)系用代碼表示出來你會更加直觀：

>>> class reptile(object):
...     feature = "有標志自己是爬行動物的特征"
...     name = "爬行動物"
...
>>> class snake(reptile):
...     snake_feature = "除了有標志自己是爬行動物特征，還有自己是蛇的特征"
...     name = "蛇"
...
>>> Squasher = snake()

class reptile(object)和class snake(reptile)就是代表父子關(guān)系。object是reptile的基類，reptile是snake的超類（基類）。這里有沒有想起來 object是所有類的超類？
Squasher = snake()是類型實例關(guān)系。將類snake實例化就得到了Squasher。

這時候，有兩條很有用的規(guī)則：

• Dashed Arrow Up Rule:If X is an instance of A, and A is a subclass of B, then X is an instance of B as well.翻譯過來應(yīng)該是“虛線向上規(guī)則”:如果X是A的實例，同時A又是B的子類，那么，X也是B的實例。；
• Dashed Arrow Down Rule:If B is an instance of M, and A is a subclass of B, then A is an instance of M as well.翻譯過來應(yīng)該是“虛線向下規(guī)則”：如果B是M的實例，同時A是B的子類，那么，A也是M的實例。其實這條規(guī)則很少會用到，但卻和這篇博客要講的內(nèi)容息息相關(guān)。我來略作分析，從“如果B是M的實例”這句話得出，B是實例，“A是B的子類” --> B是一個（父）類。B是實例，同時又是一個類？怎么回事？看完這篇博客，你會知道答案的。

在這里，我來解釋一下為什么叫"虛線向上規(guī)則"，通過觀察上圖右邊，我們可以清晰地見到一個帶箭頭的虛線，從X端出發(fā)，射向A端，此時，A端為箭頭端，虛線代表類型實例關(guān)系，所以A端是類型，即X是A的實例（換句話說，A是X的類型），通過命令X.__class__我們可查看X的類型。再看，一條帶箭頭的實線從A端射向B端，B端是箭頭端，實線代表父子關(guān)系，所以B端是父類，即A是B的子類。這時候，我們通過將X端射向A端的虛線，向上抬，射向B端（你應(yīng)該可以看到上圖右上方有一條標志為implied[這個單詞意思是隱藏]的向上虛線），就實現(xiàn)了表述X也是是B的實例的目的。也名副其實，虛線向上嘛。虛線向下規(guī)則也可以這樣推出來，我就不演示了。

總的來說，面向?qū)ο篌w系里，有兩種關(guān)系，一種是父子關(guān)系，通過父類與子類來描述，另一種是類型實例關(guān)系，通過類和實例來描述。而兩條規(guī)則，是將類之間，類與實例之間的關(guān)系聯(lián)系在一起。

到這里，可以進入主題了。

基本概念

對象內(nèi)部：The Object Within

上面我們說了面向?qū)ο螅敲磳ο螅╫bject）是什么呢？對象是python的重要核心之一：它是某個實體的抽象描述。對象擁有下面的特征：

• 對象標識（Identity）：同一個（父）類實例化出來的對象，往往具有許多相同的特征，但是這些具有許多相同特征的對象肯定都有一個唯一的對象標識，當然，不同父類實例化出來的對象也是用對象標識作為判斷對象的條件之一的；
• 值（A value）：這意味著對象包含一堆屬性。我們可以通過objectname.attributename的方式操作屬性;
• 類型（A type）:每個對象都有一個確切地類型。例如，對象“2”的類型是int;
• 一個或多個“Bases”（One or more bases）：不是所有對象都有Bases，但一些特殊的對象會有，比如：類。Bases類似于面向?qū)ο笳Z言中的“基類”，“超類”。

如果你想知道一個對象在內(nèi)存中的位置，你可以調(diào)用id(對象)來查看。在這里，我再次強調(diào)，在python中，一切都有對象的概念。數(shù)字2是對象，類型int也是對象...
type和Bases（如果它們存在）非常重要，因為它們定義了一個對象和另一個對象之間的關(guān)系。請記住，type和Bases本身也是對象，稍后會提到。
你也許會認為，對象有名字，但名字并不是對象的組成部分。對象的名字存在于這個對象的命名空間（namespace）之外或者是另一個對象的屬性。也就是說：名字和這個對象不是存儲在同一個“地方”

例子：測試一個整數(shù)對象

>>> two = 2  #==>(1)
>>> type(two)  #==>(2)
<class 'int'>
>>> type(type(two))  #==>(3)
<class 'type'>
>>> type(two).__bases__  #==>(4)
(<class 'object'>,)
>>> dir(two)  #==>(5)
['__abs__', '__add__', '__and__', '__bool__', '__ceil__', '__class__', '__delattr__', '__dir__', '__divmod__', '__doc__', '__eq__', '__float__', '__floor__', '__floordiv__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__index__', '__init__', '__init_subclass__', '__int__', '__invert__', '__le__', '__lshift__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__neg__', '__new__', '__or__', '__pos__', '__pow__', '__radd__', '__rand__', '__rdivmod__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rfloordiv__', '__rlshift__', '__rmod__', '__rmul__', '__ror__', '__round__', '__rpow__', '__rrshift__', '__rshift__', '__rsub__', '__rtruediv__', '__rxor__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__sub__', '__subclasshook__', '__truediv__', '__trunc__', '__xor__', 'bit_length', 'conjugate', 'denominator', 'from_bytes', 'imag', 'numerator', 'real', 'to_bytes']

(1):我們在當前命名空間給數(shù)字2分配一個名字。并將2和“two”綁定在起。
(2):這個對象的類型是<class 'int'>。你會在其它地方見到類似<type 'int'>，int這樣的輸出，其實它們都是一個意思。
(3):額，<class 'int'>的類型是<class 'type'>.
(4):輸出“類int”的基類。
(5):列出整型這個對象所有的屬性。

可能會覺得有點亂，我稍微總結(jié)一下：數(shù)字2是類型int（一般來講，在python中“類”和“類型”是同一種東西）的一個實例。倒過來說，int是數(shù)字2的類型。元組(<class 'object'>,)是類型int的超類（或說父類）。一個類型的超類可能不止一個，所以用元組表示。
現(xiàn)在，我們引出第一條規(guī)則：

一切皆為對象
上面說的數(shù)字2，類型int，int的超類<class 'object'>都是對象。除此之外，你定義的函數(shù)，方法...都是對象。

一塊干凈的畫板

現(xiàn)在我們來建立python的對象系統(tǒng)。從一塊干凈的畫板開始...,畫板分為三部分，從左到右，分別代表類的類，類，類的實例。

我們會在這個畫板中開啟我們的學(xué)習(xí)之旅...

關(guān)系（Relationships）

我們談及對象時，用兩種關(guān)系來連接各種對象，使得對象之間產(chǎn)生聯(lián)系：

• 父子關(guān)系（ the subclass-superclass relationship）;
• 類型實例關(guān)系（ the type-instance relationship ）。

在文章開頭已經(jīng)詳細討論過這兩種關(guān)系了。

進入對象( Bring In The Objects)

第一個對象

我們測試兩個對象：object和type:
例子1：

>>> object   #===>(1)
<class 'object'>
>>> type     #===>(2)
<class 'type'>
>>> type(object)     #===>(3)
<class 'type'>
>>> object.__class__     #===>(4)
<class 'type'>
>>> object.__bases__     #===>(5)
()
>>> type.__class__     #===>(6)
<class 'type'>
>>> type.__bases__     #===>(7)
(<class 'object'>,)

(1),(2):python中的兩個源對象的名字。我們先前說過type()是用來獲對象的類型的。事實上，它既是一個對象，也是獲取其它對象的類型的方法。
(3),(4):查看object的類型?？吹?strong>object是type的實例，我們另外也用.__class__來核實它和type()的輸出是一樣的。
(5):object沒有超類，因為它本身就是所有對象的超類。
(6),(7):分別輸出type的類型和超類。即，object是type的超類。type的類型是它自己

我們把例子1獲取的信息描述在畫板上：

object和type是python中的兩個源對象，當我們嘗試介紹它們是就會陷入“先有雞還是現(xiàn)有蛋”難題，到底先介紹誰？事實上，它們是互相依賴對方來定義，所以它們不能分開而論。

繼續(xù)我們的python實驗：

>>> isinstance(object,object)    #===>(1)
True
>>> isinstance(type, object)     #===>(2)
True

(1):發(fā)生了什么？其實這里利用了虛線向上規(guī)則，type是object的子類，type的實例自然也是object的實例。object是type的實例啊。
(2):這里我參考的英文文檔解釋是：同時應(yīng)用虛線向上和虛線向下規(guī)則。但我看得一臉懵逼。因為我覺的這里和(1)一樣啊：type是object的子類，type的實例自然也是object的實例。type也是type的實例啊。

如果你認為上面的解釋很混亂，不用理會它。不影響你理解這篇文章的主要目的。

新概念： type objects

type和object都屬于type objects。type objects翻譯過來就是類型對象了。類型對象的特征：

• 它們用于表示程序中的抽象數(shù)據(jù)類型。例如，我們定義的一個類User會代表系統(tǒng)中所有的用戶。int會代表系統(tǒng)中所有整形數(shù)字。
• 它們能被繼承。這意味著你可以利用存在的類型對象創(chuàng)造出新的類型對象。已經(jīng)存在的類型對象是新的類型對象的超類。
• 它們能被實例化。這意味著你可以利用已經(jīng)存在的類型對象創(chuàng)造出新的實例對象。前者是后者的type。
• 類型對象的類型是type
• 它們有時會被成為類型有時會被稱為類。

你沒有看錯。在新版本的python中類和類型已經(jīng)是同一樣?xùn)|西了。由一個很明顯的地方就可以看出來。__class__和type()的輸出是一樣的。

在舊版本的python中，類是特指用class語句創(chuàng)造出來的東西。而內(nèi)置類型例如int一般不會被認為是類，而是被認為是類型。但在新版本中它們是同一樣?xùn)|西了。我覺得有必要為這個改變定義一條規(guī)則：
類是類型，類型也是類（Class is Type is Class）

在>=2.3版本的python中，類和類型是同一樣?xùn)|西。
The term type is equivalent to the term class in all version of Python >= 2.3.

類型和非類型（或者說類和非類）都是對象，但只有類型能夠被繼承。非類型擁有具體的值，所以被繼承是毫無意義的，而且它也不能被繼承。做簡單的例子，就是類型int和它的實例2。int是類型，2是非類型。你說說，繼承2有什么意義？

是否還是會疑惑到底社么是類型？什么是非類型？
這里有一條判斷規(guī)則送給你：

如果一個對象，它的類型是“<class 'type'>”,那么，它是類型，否則不是。

還記得怎么判斷一個對象的類型嗎？沒錯的，__class__和type()隨意你用。

小總結(jié)：

• <class 'object'>的類型是<class 'type'>;
• <class 'object'>的父類為空;
• <class 'type'> 的類型是它自己本身;
• <class 'type'> 是<class 'object'>的子類;
• 在python中只要兩種對象：類型和非類型。非類型也被稱為實例。這里有英文原句，我不知怎么翻譯了，很容易看懂，但不知如何說：There are only two kinds of objects in Python: to be unambiguous let's call these types and non-types. Non-types could be called instances, but that term could also refer to a type, since a type is always an instance of another type. Types could also be called classes, and I do call them classes from time to time.

注意我們在畫板中只畫出兩個對象的直接關(guān)系，隱藏的關(guān)系就不畫了，節(jié)省我們的精力和畫板尺寸。

更多內(nèi)置對象

python這條船上可不止只有兩個源對象。通過這兩個源對象可以繁育出一堆對象：
Figure 2.2. 一些內(nèi)置對象

上圖中的一些內(nèi)置類型，下面通過例子來測試：

>>> list    #====>(1)
<class 'list'>
>>> list.__class__    #====>(2)
<class 'type'>
>>> list.__bases__    #====>(3)
(<class 'object'>,)
>>> tuple.__class__,tuple.__bases__    #====>(4)
(<class 'type'>, (<class 'object'>,))
>>> dict.__class__,dict.__bases__    #和(4)一樣原理
(<class 'type'>, (<class 'object'>,))
>>> mylist = [1,2,3]    #====>(5)
>>> mylist.__class__    #====>(6)
<class 'list'>
>>> mylist.__bases__    #====>(7)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'list' object has no attribute '__bases__'

(1):內(nèi)置對象list;
(2):list的類型是<class 'type'>;
(3):list的超類是(<class 'object'>,);
(4):內(nèi)置對象tuple.tuple的類型和超類分別是：<class 'type'>, (<class 'object'>,);
(5)list的一個實例mylist;
(6)實例mylist的類型是<class 'list'>;
(7)實例沒有超類。

我們可以創(chuàng)造一個tuple或dict的實例，但我們不能創(chuàng)造一個mylist的實例。因為mylist不是一個類型，它僅僅是一個實例。

通過繼承產(chǎn)生新對象

內(nèi)置類型是python本身就有的。那么我們?nèi)绾蝿?chuàng)造一個新的類型呢？
新的類型不能夠憑空產(chǎn)生，它必須依賴已經(jīng)存在的類型，于是，繼承就呼之欲出了。

例子：通過繼承產(chǎn)生新對象

# 在 Python 2.x，你得顯式寫出自定義的類繼承于object:
class C(object):    #====>(1)
    pass
# In Python 3.x,不用顯式寫出object,如果你不寫，則自動繼承于object:
class C:    #====>(2)
    pass
class D(object):
    pass
class E(C, D):    #====>(3)
    pass
class MyList(list):    #====>(4)
    pass 

(1):class語句告訴python解釋器要通過一個存在的類型創(chuàng)造一個新的類型;
(2):在python3.x可以省略掉(object)。
(3):多重繼承;
(4):大多數(shù)內(nèi)置類型可以被繼承，但不是所有的都可以。

通過實例化產(chǎn)生新對象

Example 2.5.

obj = object()    #====>(1)
 
cobj = C()   #====>(2)
 
mylist = [1,2,3]    #====>(3)

(1),(2):利用類型名()的方式創(chuàng)造一個類型的實例。()中可能帶參數(shù);
(3):這是python利用內(nèi)置類型創(chuàng)造實例的語法。沒什么好說的。

注意：僅僅通過對<class 'object'>進行子類化，類型C就自動成為<class 'type'>的實例。原因在常見疑問的第二個問題中。

在以上的操作后，原本空白的畫板可以畫滿了：

常見疑問

到這里你頭腦中可能會有很多疑惑，下面列出其中一些問題以及答案，請酌情欣賞。有沒有提到的請留言，我會努力搜索答案來解答：
Q: Python如何真正創(chuàng)建一個新對象?
A: 在python中，創(chuàng)造的新對象有兩種：類型和非類型。類型可被繼承和實例化。非類型本事就是一個實例。當python創(chuàng)造新對象時，它會用自己本身的類型作為新對象的類型。一般會用到兩個方法__new__()和__init__()。所以。每個對象都有類型。
Q:實例化的時候要指定類型，但是當繼承時python如何知道用哪個類型？
它查看你繼承的超類，并且使用超類的類型來作為新對象的類型。
在大多數(shù)的情況下，<class 'object'>的子類（和<class 'object'>的子類的子類等等）的類型都是<class 'type'>

>>> class A(object):
...     pass
...
>>> class B(A):
...     pass
...
>>> class C(B):
...     pass
...
>>> A.__class__, B.__class__, C.__class__
(<class 'type'>, <class 'type'>, <class 'type'>)

Q:我能夠創(chuàng)造一個新的類型？
A:能，這就得元類出場了，通過屬性__metaclass__你可以重新創(chuàng)造一個類型出來。這里我簡單列一個例子。元類的話下面會簡單介紹。

>>> class A(type):
...     pass
...
>>> class B(object, metaclass=A):
...     pass
...
>>> class C(B):
...     pass
...
>>> A.__class__, B.__class__, C.__class__
(<class 'type'>, <class '__main__.A'>, <class '__main__.A'>)

通過繼承type,我們創(chuàng)造出新的類型<class '__main__.A'>。

Q:wow！那我可以使用任何的類型作為metaclass的參數(shù)嗎？
A:不能。只有繼承了type的類能夠做為metaclass的參數(shù)。

Q:我應(yīng)該使用metaclass嗎？
不建議使用。高手除外。

準備結(jié)束

一幅描繪python對象的圖

我們最后得到一幅由不同對象組成的地圖：

在大多數(shù)情況之下，我們都是學(xué)習(xí)第二列和第三列的內(nèi)容。至于第一列，那是元類的領(lǐng)域了。不是所有人都要深入學(xué)習(xí)。

來解釋一下上圖的東西：

• 虛線可以從一列穿過另一列，例如從實例所在列穿到類所在列。（<type 'type'>例外）;
• 實線不可以穿過其他列。再一次地，<type 'type'> -> <type 'object'> 是例外。
• 第三列不允許出現(xiàn)實線。因為實線代表繼承。第三列地實例無法子類化;
• 第三列地對象也不允許被實例化;
• 第一，二列包含類型，第三列包含非類型;
• 如果創(chuàng)造一個繼承<class 'type'>的對象，那么它會被放在第一列，即元類。這里繼續(xù)強調(diào)，類和類型是一樣的。<class 'type'>和<type 'type'>也是一樣的。

注意：<class 'type'>是所有類型的類型。<class 'object'>也是所有對象的超類（除了它自己）。

總結(jié)

• 這些內(nèi)容是對前面的總結(jié)：
  • 在python中有兩種對象：
  • 類型對象：可以被實例化和繼承；非類型對象：不可以被實例和繼承。

1. <class 'type'>和<class 'object'>是python中的兩個源對象。
2. 每個對象都有類型。用objectname.__class__查看。
3. 每個類型對象都有超類（object除外），用objectname.__bases__可以查看。
4. 通過繼承產(chǎn)生的新對象都是類型對象。繼承是用class語句來實現(xiàn)的。
5. 通過實例化產(chǎn)生的新對象可能是類型對象，也可能是非類型對象。你看下圖，虛線就表示實例化，第一列和第二列實例化產(chǎn)生的新對象就是類型對象。第三列實例化產(chǎn)生的新對象就是非類型對象。實例化是通過調(diào)用操作符()來實現(xiàn)的。比如你自定義了一個類myclass,實例化就是在myclass后增加()操作符完成的。也就是instance_of_myclass=myclass()。

• 一些python的非類型對象可以通過特殊的語法來創(chuàng)造。例如[1, 2, 3]是list的實例。
• 在內(nèi)部，python總是使用類型對象來創(chuàng)造新對象。新創(chuàng)造的對象是該類型對象的實例。（在這里，實例有兩種意思：一通過繼承產(chǎn)生的子類，二是通過實例化產(chǎn)生的具體實例。但平時我們說的實例就是只第二種）。python通過class語句中指定的超類的類型來決定新對象的類型。

issubclass(A,B)返回true當且僅當：

B在A.__bases__輸出的元組之中;

如果A在Z.__bases__輸出的元組中，issubclass(Z,B)返回true.

isinstance(A,B)返回true當且僅當：

A.__class__是B，或者issubclass(A.class,B)返回true.

到此這篇關(guān)于最新整理Python中的type和object的示例詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python中的type和object內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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