Python數(shù)據(jù)模型與Python對(duì)象模型的相關(guān)總結(jié)

數(shù)據(jù)模型==對(duì)象模型

Python官方文檔說法是“Python數(shù)據(jù)模型”，大多數(shù)Python書籍作者說法是“Python對(duì)象模型”，它們是一個(gè)意思，表示“計(jì)算機(jī)編程語言中對(duì)象的屬性”。這句話有點(diǎn)抽象，只要知道對(duì)象是Python對(duì)數(shù)據(jù)的抽象，在Python中萬物皆對(duì)象就可以了。

官方文檔嚴(yán)謹(jǐn)說法，Python程序中的所有數(shù)據(jù)都是用對(duì)象或?qū)ο笾g的關(guān)系來表示的。

對(duì)象三要素

對(duì)象有三個(gè)要素：編號(hào)（identity）、類型（type）、值（value）。

identity

編號(hào)就是對(duì)象的內(nèi)存地址，從創(chuàng)建后就不會(huì)改變。is運(yùn)算符用來比較2個(gè)對(duì)象的編號(hào)。id()函數(shù)返回對(duì)象編號(hào)的整數(shù)表示。

identity也可以翻譯為身份，對(duì)象身份。

type

類型決定了可以對(duì)對(duì)象做哪些操作，也定義了對(duì)象的可能值，比如int和bool類型的值就不一樣。type()函數(shù)返回對(duì)象類型。很多人會(huì)誤以為Python是弱類型語言，其實(shí)Python是強(qiáng)類型語言，這個(gè)誤解的真實(shí)原因是，Python不需要編譯，不需要提前知道變量的類型，在運(yùn)行時(shí)才檢查類型，這應(yīng)該叫做動(dòng)態(tài)語言。

JavaScript是弱類型語言，在Python中1+"2"會(huì)運(yùn)行失敗，在JavaScript中能運(yùn)行成功。

類型在創(chuàng)建后也不會(huì)改變，雖然可以進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，但轉(zhuǎn)換實(shí)際會(huì)產(chǎn)生新對(duì)象：

a = 1
print(id(a))
print(id(str(a)))
print(id(a))

結(jié)果為：

140715000207008
2136059506160
140715000207008

value

對(duì)象三要素中唯一能改變的就只有值了。官網(wǎng)有一句正確的廢話：允許改變值的對(duì)象是mutable（可變的），不允許改變值的對(duì)象是immutable（不可變的）。它的意義在于當(dāng)不可變對(duì)象的值是對(duì)可變對(duì)象的引用時(shí)，該如何判斷對(duì)象的可變性？結(jié)論是不可變對(duì)象仍然是不可變的，因?yàn)檫@個(gè)引用是不能變的，但是我們通常會(huì)認(rèn)為這個(gè)不可變對(duì)象的值是可變的，尤其是對(duì)象容器。對(duì)象類型也會(huì)決定是否可變，比如numbers、strings、tuples是不可變的，dictionaries、lists是可變的。

對(duì)象容器

有些對(duì)象包含了對(duì)其他對(duì)象的引用，這叫做containers對(duì)象容器，比如tuples、lists、dictionaries。大多數(shù)情況下，我們說容器的值，說的是引用的對(duì)象的值，而不是引用編號(hào)。但討論容器可變性時(shí)，則僅僅是指容器直接包含的引用編號(hào)。比如tuple是不可變的，如果它包含了對(duì)一個(gè)可變對(duì)象的引用后，當(dāng)該可變對(duì)象改變時(shí)容器的值也會(huì)改變。

對(duì)象回收

對(duì)象不會(huì)被顯式銷毀，但是它們會(huì)被當(dāng)做垃圾回收，只要不存在對(duì)象引用，這就是Python垃圾回收機(jī)制！垃圾回收機(jī)制比較復(fù)雜，比如循環(huán)引用，實(shí)際上已經(jīng)沒有使用了，但是還存在引用等，涉及到算法規(guī)則，等寫完P(guān)ython進(jìn)階，在寫Python原理時(shí)做進(jìn)一步研究。

Python垃圾回收機(jī)制不是銀彈，不能解決所有問題，所以在引用外部資源，比如打開文件后，我們需要注意顯式close，防止資源始終占用內(nèi)存，無法釋放，造成內(nèi)存泄漏。close除了手動(dòng)調(diào)用close()方法外，也可以使用with來自動(dòng)close。

使用try...except可能會(huì)讓對(duì)象繼續(xù)存活。

類型決定一切

對(duì)象的類型幾乎決定了對(duì)象的一切行為，甚至是對(duì)象編號(hào)，比如對(duì)于不可變類型：

a = 1
b = 1

a和b可能會(huì)指向同一個(gè)值為1的對(duì)象，也可能會(huì)指向兩個(gè)不同的值為1的對(duì)象，這取決于具體實(shí)現(xiàn)。

但是對(duì)于可變類型：

c = []
d = []

c和d一定會(huì)指向兩個(gè)不同的單獨(dú)的空列表。

注意c = d = [] 則是將同一個(gè)對(duì)象賦值給 c 和 d。

小結(jié)

Python數(shù)據(jù)模型就是常說的對(duì)象模型，萬物皆對(duì)象，有編號(hào)、類型、值三個(gè)要素。了解了對(duì)象模型后，Python另一個(gè)重要概念即將浮出水面，它就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

參考資料：

https://docs.python.org/3/reference/datamodel.html

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