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[Python]Class、Object、Instance 的關係

September 11, 2023 0 Comments Python

Python 是一個物件導向（Object Oriented Programming, OOP）的程式語言，在物件導向中最重要的就是 Class、Object、Instance 的關係，以下將用 Python 說明舉例這三者的關係。

圖片來源：[Python 基礎教學] 一切皆為物件，到底什麼是物件 Object ?

先用兩段話來說明三者的關係：

A Class is the template/blueprint for building actual instances of Object.

An Object is an instance of a Class. A class is like a blueprint while an instance is a copy of the class with actual values.

針對 Class、Object、Instance 的個別解釋：

Class

  • Classes are blueprint for creating objects.
  • Classes define properties (attributes) and behaviours (methods) that every instance of the class should have.

Object

  • An Object is an instance of a Class, carrying its own set of attributes and methods defined by the Class.

Instance

  • A instance is an individual object of a certain Class.

舉一個例子來解釋 Class、Object、Instance 的關係：我們把有四條腿、有尾巴、會汪汪叫的動物都歸類（class）為「狗」，所以當我們看到有四條腿、有尾巴、會汪汪叫的動物就會知道這些 objects 屬於「狗」這個類別（class）。今天我養了一隻叫做「同學」的狗，「同學」這個 obejct 就會是「狗」這個類別（class）的一個實際的例子（instance）。

我的理解是，instance 是ㄧ個「特定」的 object（我的狗「同學」這個 instance 是特定的 object），而某個 class 的 objects 則是表示所有由該 class 建立出來的 instances；因此，有些時候 object 和 instance 是可以替換的。

不管今天是你的狗小白、他的狗小黑、還是我的狗同學，都是「狗」這個 class 的 object。而所有的狗都是「狗」的類別（class）的實際的例子（instance），他們就一定會有所有「狗」該有的特性（我們這邊舉例正常情況下的狗），像是有腿、有尾巴、會汪汪叫，所以他們都是「狗」這個類別的 object。而當特別指名你的狗「小黑」就是在說「小黑」這個 instance。

範例：狗

將上述的「狗」寫成 python code 來說明 Class、Object、Instance 的觀念

建立一個「狗」Class

class Dog:
    def __init__(self):
        self.legs = 4
        self.has_tail = True

上面的程式碼是 Dog 的 class，__init__ 則是一個新的 instance 被建立（或是說 object 被建立）時這個 __init__ method 會自動執行。（It’s often referred to as a constructor because it’s used to set up or initialize attributes for a new object.）。

通常用來給定這個新的 instance 的狀態，上面程式碼的範例則是給予 legs 和 has_tail 兩個 attribute，並且定義為 4 和 True。

建立一個 Object

在 Python 中，可以使用以下的方式建立一個 Object，或是說 Instance。

同學 = Dog()

上面的 同學 就是一個 Dog Class 的 Object，或是說一個 Instance。

Class 的 method

class Dog:
    def __init__(self):
        self.legs = 4
        self.has_tail = True
    def bark(self):
        print("汪汪！")

bark method 會發出「汪汪」的叫聲。

以下是程式碼實際的結果：

上面的 mydog 是 Dog class 的 instance，也是一個 class 的 object，當 mydog 這個 instance 建立的時候就會有 legs 和 has_tail 這兩個屬性（attributions），並且還有一個定義的 bark method。

Reference

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