python的类变量和实例变量

在 Python 中，类变量和实例变量有以下区别和联系：

区别：

1. 定义位置：

   • 类变量是在类的定义内部，但在任何方法之外定义的变量。
   • 实例变量是在类的方法（如 __init__ 方法）中通过 self 关键字定义的变量。

2. 作用范围：

   • 类变量属于类本身，被类的所有实例共享。
   • 实例变量属于类的某个特定实例，每个实例都有自己独立的实例变量副本。

3. 访问方式：

   • 类变量可以通过类名直接访问，也可以通过实例访问。
   • 实例变量只能通过实例访问。

4. 修改影响：

   • 对类变量的修改会影响到所有实例。
   • 对实例变量的修改只影响当前实例。

联系：

1. 都用于存储与类或实例相关的数据。

2. 实例变量的查找会先在实例自身的属性中查找，如果没有找到，会去类中查找类变量。

下面是一个示例代码，展示了类变量和实例变量的区别：

class MyClass:
    class_variable = "这是类变量"  # 定义类变量

    def __init__(self, instance_variable_value):
        self.instance_variable = instance_variable_value  # 定义实例变量

# 创建实例
instance1 = MyClass("实例 1 的值")
instance2 = MyClass("实例 2 的值")

# 访问类变量
print(MyClass.class_variable)  
print(instance1.class_variable)  
print(instance2.class_variable)  

# 访问实例变量
print(instance1.instance_variable)  
print(instance2.instance_variable)  

# 修改类变量
MyClass.class_variable = "修改后的类变量"

# 此时所有实例访问到的类变量都被修改
print(instance1.class_variable)  
print(instance2.class_variable)  

# 修改实例变量
instance1.instance_variable = "修改后的实例 1 的变量"

# 只有 instance1 的实例变量被修改
print(instance1.instance_variable)  
print(instance2.instance_variable)  

延申：类属性和实例属性

类属性和实例属性在 Python 中有以下区别和联系：

区别：

1. 定义位置：

   • 类属性在类的定义中直接定义，通常在方法之外。
   • 实例属性在类的方法中通过 self 关键字进行定义，常见于 __init__ 方法中。

2. 归属对象：

   • 类属性属于类本身，为类的所有实例所共享。
   • 实例属性属于类的具体实例，每个实例都有自己独立的实例属性值。

3. 访问方式：

   • 类属性可以通过类名直接访问，也能通过实例访问。
   • 实例属性只能通过实例来访问。

4. 修改影响：

   • 对类属性的修改，会影响到所有通过该类创建的实例。
   • 对实例属性的修改，只影响当前实例，不会影响其他实例和类属性。

联系：

1. 都是用于存储与类或实例相关的数据。

2. 当通过实例访问一个属性时，如果实例中没有该属性，会自动到类中查找对应的类属性。

下面是一个示例来说明类属性和实例属性的区别和联系：

class MyClass:
    class_attribute = "这是类属性"  # 定义类属性

    def __init__(self, instance_attribute_value):
        self.instance_attribute = instance_attribute_value  # 定义实例属性

# 创建实例
obj1 = MyClass("实例 1 的值")
obj2 = MyClass("实例 2 的值")

# 访问类属性
print(MyClass.class_attribute)  
print(obj1.class_attribute)  
print(obj2.class_attribute)  

# 访问实例属性
print(obj1.instance_attribute)  
print(obj2.instance_attribute)  

# 修改类属性
MyClass.class_attribute = "修改后的类属性"

# 此时所有实例访问到的类属性都被修改
print(obj1.class_attribute)  
print(obj2.class_attribute)  

# 修改实例属性
obj1.instance_attribute = "修改后的实例 1 的属性"

# 只有 obj1 的实例属性被修改
print(obj1.instance_attribute)  
print(obj2.instance_attribute)  

访问顺序(MRO）：

在 Python 中，当访问属性时，会先查找实例属性，如果实例中没有该属性，再去查找类属性。

也就是说，实例属性的优先级高于类属性。当实例属性和类属性同名时，实例属性会屏蔽掉类属性。但是，当删除实例属性后，再使用相同的名称访问，将访问到类属性。

例如，以下代码中定义了一个类MyClass，其中有一个类属性class_attribute：

class MyClass:
    class_attribute = "这是类属性" 

obj = MyClass()
print(obj.class_attribute)  

在上述代码中，通过实例obj访问class_attribute属性时，由于实例obj本身没有该实例属性，所以会找到类中的class_attribute类属性并输出。

如果给实例添加了与类属性同名的实例属性：

obj.instance_attribute = "这是实例属性" 
print(obj.instance_attribute)  

此时再访问instance_attribute属性，将输出实例属性的值，类属性被屏蔽。

若删除实例属性：

del obj.instance_attribute 
print(obj.class_attribute)  

再次访问instance_attribute属性时，由于实例的该属性不存在了，就会显示出类属性的值。

这里又涉及到一个多继承的问题：

在 Python 中，多继承的查找顺序可以通过方法解析顺序（Method Resolution Order，简称 MRO）来确定。Python 使用 C3 算法来计算多继承的顺序。

Python 3 中，多继承的查找顺序是广度优先，即从左到右，先在同一级的父类中查找，然后再向上一级查找，直到找到所需的方法或属性，或者到达object类。如果在当前类中找到了方法，就直接执行，不再继续搜索。如果没有找到，就按照 MRO 顺序查找下一个类中是否有对应的方法。

要查看某个类的 MRO 顺序，可以使用该类的__mro__属性，它返回一个元组，展示了方法的搜索顺序。

例如，对于以下类的定义：

class A:
    pass

class B(A):
    pass

class C(A):
    pass

class D(B, C):
    pass

可以通过D.__mro__来查看D类的方法解析顺序。

需要注意的是，Python 2 中的经典类（不继承自object的类）采用深度优先的查找顺序，而新式类（继承自object的类）采用广度优先的查找顺序。为了保证代码在 Python 2 和 Python 3 中都能正确运行，建议在定义类时，如果没有父类，统一继承自object。

另外，在多继承中，如果多个父类有相同的方法名，可能会导致方法的调用具有一定的不确定性，并且可能出现一些复杂的情况。为了避免潜在的问题，建议尽量减少多继承的使用，或者确保类的设计清晰合理，避免方法名的冲突。如果确实需要多继承，并且存在同名方法，可以通过明确指定调用某个父类的方法来避免歧义。例如使用super(父类名, self).方法名()的方式来指定调用特定父类的方法。