Python一切皆對象

Python從設計之初就是一門面向對象的語言，它有一個重要的概念，即一切皆對象。

Java雖然也是面向對象編程的語言，可是血統沒有Python純正。好比Java的八種基本數據類型之一int，在持久化的時候，就須要包裝成Integer類對象。可是在python中，一切皆對象。數字、字符串、元組、列表、字典、函數、方法、類、模塊等等都是對象，包括你的代碼。

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對象的概念

究竟何謂對象？不一樣的編程語言以不一樣的方式定義「對象」。某些語言中，它意味着全部對象必須有屬性和方法；另外一些語言中，它意味着全部的對象均可以子類化。

在Python中，定義是鬆散的，某些對象既沒有屬性也沒有方法，並且不是全部的對象均可以子類化。可是Python的萬物皆對象從感性上能夠解釋爲：Python 中的一切均可以賦值給變量或者做爲參數傳遞給函數。

Python 的全部對象都有三個特性：

• 身份：每一個對象都有一個惟一的身份標識本身，任何對象的身份均可以使用內建函數 id() 來獲得，能夠簡單的認爲這個值是該對象的內存地址。

>>> a = 1
>>> id(a)
>>> 26188904                        # 身份由這樣一串相似的數字表示

• 類型：對象的類型決定了對象能夠保存什麼類型的值，有哪些屬性和方法，能夠進行哪些操做，遵循怎樣的規則。可使用內建函數 type() 來查看對象的類型。

>>> type(a)
<type 'int'>
>>> type(type)
<type 'type'>                         #萬物皆對象，type 也是一種特殊的對象 type

• 值：對象所表示的數據

>>> a
1

"身份"、"類型"和"值"在全部對象建立時被賦值。若是對象支持更新操做，則它的值是可變的，不然爲只讀（數字、字符串、元組等均不可變）。只要對象還存在，這三個特性就一直存在。

對象的屬性：大部分 Python 對象有屬性、值或方法，使用句點（.）標記法來訪問屬性。最多見的屬性是函數和方法，一些 Python 對象也有數據屬性，如：類、模塊、文件等

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對象的建立和引用

>>> a = 3

簡單來看，上邊的代碼執行了如下操做：

• 建立了一個對象來表明數字 3
• 若是變量 a 不存在，建立一個新的變量 a
• 將變量 a 和數字 3 進行鏈接，即 a 成爲對象 3 的一個引用，從內部來看，變量是到對象的內存空間的一個指針，尤爲注意：變量老是鏈接到對象，而不會鏈接到其餘變量。

從概念上能夠這樣理解，對象是堆上分配的一個內存空間，用來表示對象所表明的值；變量是一個系統建立的表中的元素，擁有指向對象的引用；引用是從變量到對象的指針。

從技術上來講，每個對象有兩個標準的頭部信息，一個類型標識符來標識類型，還有一個引用的計數器，用於決定是否須要對對象進行回收。這裏還涉及到對象的一種優化方法，Python 緩存了某些不變的對象對其進行復用，而不是每次建立新的對象。

>>> a = 1
>>> b = 1
>>> id(a)
26188904
>>> id(b)
26188904                                             # a 和 b 都指向了同一對象

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共享引用

在 Python 中變量都是指向某一對象的引用，當多個變量都引用了相同的對象，成爲共享引用。

>>> a = 1
>>> b = a
>>> a = 2
>>> b
1                       # 因爲變量僅是對對象的一個引用，所以改變 a 並不會致使 b 的變化

但對於像列表這種可變對象來講則不一樣

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a
>>> a[0] = 0
>>> a
[0, 2, 3]            # 這裏並無改變 a 的引用，而是改變了被引用對象的某個元素
>>> b
[0, 2, 3]            # 因爲被引用對象發生了變化，所以 b 對應的值也發生了改變

因爲列表的這種可變性，在代碼執行某些操做時可能出現一些意外，所以須要對其進行拷貝來保持原來的列表

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a[:]
>>> id(a)
140200275166560
>>> id(b)
140200275238712             # 因爲 b 引用的是 a 引用對象的一個拷貝，兩個變量指向的內存空間不一樣
>>> a[0] = 0
>>> b
[1, 2, 3]                   # 改變 a 中的元素並不會引發 b 的變化

對於字典和集合等沒有分片概念的類型來講，可使用 copy 模塊中的 copy() 方法進行拷貝

>>> import copy
>>> b = copy.copy(a)

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對象相等

== 操做符用於測試兩個被引用的對象的值是否相等
is 用於比較兩個被引用的對象是不是同一個對象

>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = a
>>> a is b
True               # a 和 b 指向相同的對象
>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = [1, 2, 3]
>>> a is b
False               # a 和 b 指向不一樣的對象

當操做對象爲一個較小的數字或較短的字符串時，又有不一樣：

>>> a = 7
>>> b = 7
>>> a is b
True               # a 和 b 指向相同的對象

這是因爲 Python 的緩存機制形成的，小的數字和字符串被緩存並複用，因此 a 和 b 指向同一個對象

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對象回收機制

上邊提到對象包含一個引用的計數器，計數器記錄了當前指向該對象引用的數目，一旦對象的計數器爲 0 ，即不存在對該對象的引用，則這個對象的內存空間會被回收。這就是 Python 中對象的回收機制，一個最明顯的好處即在編寫代碼過程當中不須要考慮釋放內存空間。

能夠經過 sys 模塊中的 getrefcount() 函數查詢一個對象計數器的值

>>> import sys
>>> sys.getrefcount(1)
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