六、Python类变量和实例变量（类属性和实例属性）

我们知道，无论是在类中定义的属性还是方法，在类的外部，都无法直接调用它们，因此，我们完全可以把类看做是一个独立的作用域（称为类命名空间），则类属性其实就是定义在类命名空间内的变量（类方法其实就是定义的类命名空间中的函数）。

根据定义属性的位置不同，类属性又可细分为类属性（后续用类变量表示）和实例属性（后续用实例变量表示）。

类变量（类属性）

类变量指的是定义在类中，但在各个类方法外的变量。类变量的特点是：所有类的实例化对象都可以共享类变量的值，即类变量可以在所有实例化对象中作为公用资源。

注意，类变量推荐直接用类名访问，但也可以使用对象名访问。

例如，下面代码定义了一个 Address 类，并为该类定义了多个类属性：

class Address :
detail = '广州'
post_code = '510660'
def info (self):
# 尝试直接访问类变量
#print(detail) # 报错
# 通过类来访问类变量
print(Address.detail) # 输出 广州
print(Address.post_code) # 输出 510660
#创建 2 个类对象
addr1 = Address()
addr1.info()
addr2 = Address()
addr2.info()
# 修改Address类的类变量
Address.detail = '佛山'
Address.post_code = '460110'
addr1.info()
addr2.info()

该程序中，第二、三行代码为 Address 定义了两个类变量。当程序中第一次调用 Address 对象的 info() 方法输出两个类变量时，将会输出这两个类变量的初始值。接下来程序通过 Address 类修改了两个类变量的值，因此当程序第二次通过 info() 方法输出两个类变量时，将会输出这两个类变量修改之后的值。

运行上面代码，将会看到如下输出结果：

广州
510660
广州
510660
佛山
460110
佛山
460110

通过输出结果可以看到，addr1 和 addr2 共享类变量，换句话说，改变类变量的值会作用于该类所有的实例化对象。

当然，Python 也支持使用对象来访问该对象所属类的类属性（此方式不推荐使用）。例如如下程序：

class Record:
# 定义两个类变量
item = '鼠标'
date = '2016-06-16'
def info (self):
print('info方法中: ', self.item)
print('info方法中: ', self.date)
rc = Record()
print(rc.item) # '鼠标'
print(rc.date) # '2016-06-16'
rc.info()

上面程序的 Record 中定义了两个类变量，接下来程序完全可以使用 Record 对象来访问这两个类变量。

因此可以看到，在 Record 类的 info() 方法中，程序使用 self 访问 Record 类的类变量，此时 self 代表 info() 方法的调用者，也就是 Record 对象，因此这是合法的；在主程序代码区，程序创建了 Record 对象，并通过对象调用 Record 对象的 item、date 类变量，这也是合法的。

在 Python 中，除了可以通过类名访问类属性之外，还可以动态地为类和对象添加类变量。例如，在上面代码的基础，添加以下代码：

Address.depict ="佛山很美"
print(addr1.depict)
print(addr2.depict)

运行结果为：

佛山很美
佛山很美

实例变量（实例属性）

实例变量指的是定义在类的方法中的属性，它的特点是：只作用于调用方法的对象。

注意，实例变量只能通过对象名访问，无法通过类名直接访问。

Python 允许通过对象访问类变量，但无法通过对象修改类变量的值。因为，通过对象修改类变量的值，不是在给“类变量赋值”，而是定义新的实例变量。

例如如下程序：

class Inventory:
# 定义两个类变量
item = '鼠标'
quantity = 2000
# 定义实例方法
def change(self, item, quantity):
# 下面赋值语句不是对类变量赋值，而是定义新的实例变量
self.item = item
self.quantity = quantity
# 创建Inventory对象
iv = Inventory()
iv.change('显示器', 500)
# 访问iv的item和quantity实例变量
print(iv.item) # 显示器
print(iv.quantity) # 500
# 访问Inventory的item和quantity类变量
print(Inventory.item) # 鼠标
print(Inventory.quantity) # 2000

上面程序中，第 8、9 行代码通过实例对 item、quantity 变量赋值，看上去很像是对类变量赋值，但并不是，它们的作用是：重新定义了两个实例变量。

类中，实例变量和类变量可以同名，但是在这种情况下，使用类对象将无法调用类变量，因为它会首选实例变量，因此这也是不推荐“类变量使用对象名调用”的原因。

上面程序在调用 Inventory 对象的 change() 方法之后，访问 Inventory 对象的 item、quantity 变量，由于该对象本身己有这两个实例变量，因此程序将会输出该对象的实例变量的值；接下来程序通过 Inventory 访问它的 item、quantity 两个类变量，此时才是真的访问类变量。

运行上面程序，将看到如下输出结果：

显示器
500
鼠标
2000

即便程序通过类修改了两个类变量的值，程序中 Inventory 的实例变量的值也不会受到任何影响。例如如下代码：

Inventory.item = '类变量item'
Inventory.quantity = '类变量quantity'
# 访问iv的item和quantity实例变量
print(iv.item)
print(iv.quantity)

运行上面代码，可以看到如下输出结果：

显示器
500

上面程序开始就修改了 Inventory 类中两个类变量的值，但这种修改对 Inventory 对象的实例变量没有任何影响。

同样，如果程序对一个对象的实例变量进行了修改，这种修改也不会影响类变量的值，更不会影响其他对象中实例变量的值。例如如下代码：

iv2 = Inventory()
iv2.change('键盘',300)
iv.item = 'iv实例变量item'
iv.quantity = 'iv实例变量quantity'
print(Inventory.item)
print(Inventory.quantity)

print(iv.item)
print(iv.quantity)

运行上面代码，将会看到如下输出结果：

类变量item
类变量quantity
iv实例变量item
iv实例变量quantity
键盘
300

从输出结果很容易看出，修改一个对象的实例变量，既不会影响类变量的值，也不会影响其它对象的实例变量。

和动态为类添加类变量不同，Python 只支持为特定的对象添加实例变量。例如，在之前代码的基础上，为 iv 对象添加 color 实例变量，实现代码为：

iv.color="red"
print(iv.color)
#因为 color 实例变量仅 iv 对象有，iv2 对象并没有，因此下面这行代码会报错
#print(iv2.color)