练习 42. Is-A, Has-A, 对象和类

    这个问题会让你困惑吗?坐下来认真想一分钟,我是说,鱼和三文鱼的确是有区别的,但是它们是同一种东西,对吧?三文鱼是鱼的一种,所以我说它们没什么区别。但是同时,三文鱼只是一种特定种类的鱼,它肯定不同于其他种类的鱼。三文鱼是三文鱼,而不是比目鱼。所以三文鱼和鱼是同一种东西,但是又有区别。

    这个问题很令人困惑,因为大多数人不会这么去思考真实的东西,但是大家直觉上又能理解。你不需要去想鱼和三文鱼的具体区别是什么,因为你知道它们是相关的。你知道三文鱼是一种鱼,而且还有其他种类的鱼我们不用去理解。

    让我们更进一步。假设你有一个水桶装了三条三文鱼,由于你是一个好人,你决定给它们三个起个名字,分别叫 Frank、Joe 和 Mary。现在想想这个问题:

    Mary 和三文鱼的区别是什么?

    这也是一个很奇怪的问题。但是它好像比鱼和三文鱼的问题要简单一点。你知道 Mary 是一条三文鱼,所以她真的不一样,她只是三文鱼的一个“实例”。 Joe 和 Frank 也是三文鱼的实例。当我说“实例”的时候我指的是什么? 我是指它们由其他三文鱼创造而来,但是现在代表了一个具有三文鱼属性的真实存在的东西。

    现在回到这个让人伤脑筋的问题:鱼是一个类,三文鱼也是一个类,而 Mary 是一个对象。想几秒钟,让我们拆开来讲,看你是否理解了。

    鱼是一个类,意味着它不是一个真正的东西,而是一个我们用来给具有相似属性的实例归类的词,理解了吗?比如有鳍,有鳃,生活在水里,好吧,那可能是鱼。

    最后,一位厨师跑过来告诉这位 Ph.D.,“不,你看这条三文鱼,我叫她 Mary,我等会儿要用她做一道很好吃的生鱼片。” 现在你有了一个叫做 Mary 的三文鱼实例(也是鱼的实例),她是真实存在的,能填饱你的肚子。她已经变成了一个对象。

    现在你明白了:Mary 是一种三文鱼,三文鱼是一种鱼。对象一种类,类是另一种类。

    这是个很奇怪的概念,不过说实话,你只用在你创建新类和使用类的时候才用担心它。我会教你两个识别一个东西是类还是对象的小技巧。

    首先,你需要学习两个信号词:“is-a”(是…)和“has-a”(有…)。当你表达对象和类的相互关系时,你用“is-a”。当你指对象和类相互引用时,你用“has-a”。

    现在,过一遍这些代码,然后把 替换为注释,说明下一行代表了 is-a 还是 has-a 的关系,以及是什么关系。我在代码最开始已经列出了一些示例,你需要完成剩余的部分。

    记住,is-a 指的是鱼和三文鱼之间的关系,has-a 指的是三文鱼和鳃的关系。

    关于 类名(object)

    我一直强迫你使用 类名(object),但一直没跟你解释为什么要这样用。刚才你已经学了类和对象的区别,现在我就可以告诉你原因了。因为如果我早告诉你的话,你可能会晕掉,也就学不会这门技术了。

    真正的原因是在 Python 早期,它对于类的定义在很多方面都是严重有问题的。当他们承认这一点的时候已经太迟了,所以逼不得已,他们需要支持这种有问题的类。为了解决已有的问题,他们需要引入一种“新类”,这样的话“旧类”还能继续使用,而你也有一个新的正确的类可以使用了。

    这就用到了“类即是对象”的概念。他们决定用小写的“object”这个词作为一个类,让你在创建新类时从它继承下来。有点晕吧?一个类继承自另一个类,而后者虽然是个类,名字却叫“object”。不过在定义类的时候,别忘记要从 object 继承就好了。

    的确如此。一个词的不同就让这个概念变得更难理解,让我不得不现在才讲给你。现在你可以试着去理解“一个是对象的类”这个概念了,如果你感兴趣的话。

    不过我还是建议你别去理解了,干脆完全忘记旧格式和新格式类的区别吧,就假设 Python 的类永远都要求你加上 好了,你的脑力要留着思考更重要的问题。

    • 研究一下为什么 Python 添加了这个奇怪的叫做 object 的类,它究竟有什么含义呢?
    • 在习题中为 animals、fish、还有 people 添加一些函数,让它们做一些事情。看看当函数在 Animal 这样的“基类(base class)”里和在 Dog 里有什么区别。
    • 找找别人的代码,弄明白里面的 is-a 和 has-a 的关系。
    • 使用列表和字典创建一些新的一对多的“has-many”的关系。

    常见问题

    这些 ## ?? 注释是做什么的? 这些是一些注释的填空,你需要在那里填上正确的 “is-a”或“has-a” 的概念。把这个练习再读一遍,看看其他的注释,你就明白我的意思了。

    是干什么的? 这是你运行父类的 init 方法的一种可靠方式。搜索一下 “python3.6 super”,读读那些对你有利有弊的各种建议。