第7.12节 可共享的Python类变量

第7.12节 可共享的Python类变量

一、    引言
在上节已经引入介绍了类变量和实例变量，类体中定义的变量为类变量，默认属于类本身，实例变量是实例方法中定义的self对象的变量，对于每个实例都是独有数据，而类变量是该类所有实例共享的属性和方法。

二、    类变量的定义方式
类变量的定义其实就是对变量赋值，有如下方式可以进行类变量的定义：
1.    在类体代码中，直接用变量名赋值。类体代码是在类定义时执行；
2.    在实例方法中（含构造方法和普通方法），直接用“类名.变量名”方式赋值；
3.    在类方法中，直接用“类名.变量名”或“cls.变量名”方式赋值，关于cls请参考下面“类方法”章节的解释；
4.    在类外调用方代码中直接用“类名.变量名”方式赋值。
注意：类变量无论是哪种方法定义后，会立即对该类所有实例对象产生影响，所有实例无论是类变量定义前就产生的实例还是类变量定义后的实例都可以访问该变量。

三、    类变量的访问方式
类变量的访问方式与类变量的定义方式有2点不同，一是因为类体代码仅在类定义时执行，因此不能在类定义后再通过类体代码访问，二是类变量可以在类外调用方通过实例方式访问。具体支持的访问方式如下：
1.    在实例方法中（含构造方法和普通方法），直接用“类名.变量名”方式访问；
2.    在类方法中，直接用“类名.变量名”方式访问；
3.    在类外调用方代码中直接用“类名.变量名”方式访问；
4.    在类外调用方代码中直接用“实例名.变量名”方式访问，注意这种方式不能用来直接赋值，只能读取，如果是赋值就变成了实例变量的定义。
从以上说明中，可以得知：
1.    类变量是可以在类定义的实例方法和类方法、以及类外调用时动态增加，并且一旦增加，对所有已经定义及后续需要新定义的实例变量都可见；
2.    程序通过对象访问类变量，其本质还是通过类名在访问类变量，但如果类变量和实例变量重名时，必须通过类名才能访问类变量。这是因为Python总是先到实例对象中查找属性，再到类属性中查找属性，有点类似局部变量和全局变量的关系；
3.    Python 允许通过对象访问类变量，但如果程序通过对象尝试对类变量赋值，此时性质就变了，Python 是动态语言，赋值语句往往意味着定义新的实例变量。因此，如果程序通过对象对类变量赋值，其实不是对“类变量赋值”，而是定义新的实例变量。

如果把类当成类命名空间，那么类变量其实就是定义在类命名空间内的变量， Python 可以使用类来读取、修改类变量。对于类变量而言，它们就是属于在类命名空间内定义的变量，因此程序不能直接访问这些变量，主要使用类名的方式来访问类变量，同时Python 完全允许使用实例对象来访问该对象所属类的类变量，但Python主要推荐使用类名访问类变量。因此老猿强烈建议大家使用类名访问类变量，使用实例方式访问很容易出错，大家可以结合下面的举例好好理解一下。

四、    举例
1、    定义一个类VarTest和实例，在类体代码中对类变量classvar赋值
class VarTest():
    classvar='classvar在类体代码赋值'
定义个实例：var=VarTest()
2、    查看相关变量的值
查看var.classvar和VarTest.classvar的值，都显示为：'classvar在类体代码赋值'
执行：var.classvar  is VarTest.classvar，返回True
3、    执行赋值语句
var.classvar='classvar在类外通过实例赋值'
4、    再次查看相关变量的值
此时查看var.classvar和VarTest.classvar的值，二者已经不同，一个是'classvar在类外通过实例赋值'，一个是'classvar在类体代码赋值'
执行：var.classvar  is VarTest.classvar，返回False
相关代码执行截图：
 
5、    如果上面第3个步骤不是通过直接给变量赋值，而是先引用再赋值会怎么样？看下面代码的执行情况：
 
注本次新定义一个实例，可以看到最开始的var1.classvar和VarTest.classvar是同一个变量，执行var1.classvar+=的操作语句，这个语句的效果等同于“var1.classvar=var1.classvar+'   在类体外通过实例访问类变量'”
可以看到，执行后还是新定义了一个实例变量。

本节介绍了类变量的定义和使用方法，并举例进行了说明，虽然类变量的定义和访问可以通过实例方式进行，但老猿强烈推荐大家按类名方式进行定义和访问。
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