Python 实例属性和类属性

Python 的类和对象是面向对象编程的核心，而属性（attributes）是类和对象中存储数据的地方。Python 的属性分为实例属性和类属性，这俩虽然听起来差不多，但用法和行为有挺大的区别。

参考文章：Python 实例属性和类属性 | 简单一点学习 easyeasy.me

1. 什么是实例属性和类属性？

1.1 实例属性

实例属性是属于某个具体对象（实例）的属性。每个对象都有自己的实例属性，互不干扰。就像你和你的朋友每人有自己的手机，手机里的照片、设置啥的都是独一无二的。

• 特点：
  • 通常在 __init__ 方法中通过 self 定义。
  • 每个实例的属性值可以不同。
  • 只能通过实例访问（obj.attribute）。

1.2 类属性

类属性是属于整个类的属性，所有实例共享同一份数据。就像一个班级的班规，所有学生都得遵守同一套规则。

• 特点：
  • 定义在类内部，但不在任何方法内（通常在类开头定义）。
  • 通过类名或实例都可以访问（ClassName.attribute 或 obj.attribute）。
  • 修改类属性会影响所有实例（除非实例覆盖了它）。

2. 怎么定义和使用这两种属性？

2.1 定义实例属性

实例属性一般在 __init__ 方法里用 self 来定义，每次创建对象时都会初始化。

class Dog:def __init__(self, name, age):self.name = name  # 实例属性self.age = age    # 实例属性# 创建两个 Dog 实例
dog1 = Dog("旺财", 3)
dog2 = Dog("小黑", 5)print(dog1.name)  # 输出: 旺财
print(dog2.name)  # 输出: 小黑

上面代码里，name 和 age 是实例属性，dog1 和 dog2 各有一份，互不影响。

2.2 定义类属性

类属性直接在类里定义，不需要 self，通常放在 __init__ 方法外面。

class Dog:species = "Canis familiaris"  # 类属性def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedog1 = Dog("旺财", 3)
dog2 = Dog("小黑", 5)print(dog1.species)  # 输出: Canis familiaris
print(dog2.species)  # 输出: Canis familiaris
print(Dog.species)   # 输出: Canis familiaris

species 是类属性，dog1、dog2 和 Dog 类都能访问它，因为它是所有实例共享的。

3. 访问和修改属性的区别

3.1 访问属性

• 实例属性：只能通过实例访问，比如 dog1.name。
• 类属性：可以通过类名（Dog.species）或实例（dog1.species）访问。

class Dog:species = "Canis familiaris"def __init__(self, name):self.name = namedog = Dog("旺财")
print(dog.name)      # 实例属性，输出: 旺财
print(dog.species)   # 类属性，输出: Canis familiaris
print(Dog.species)   # 类属性，输出: Canis familiaris

3.2 修改属性

• 实例属性：修改只影响当前实例。
• 类属性：通过类名修改会影响所有实例；通过实例修改会“遮盖”类属性（实际上是为实例创建了一个同名的实例属性）。

class Dog:species = "Canis familiaris"def __init__(self, name):self.name = namedog1 = Dog("旺财")
dog2 = Dog("小黑")# 修改类属性
Dog.species = "Canis lupus"
print(dog1.species)  # 输出: Canis lupus
print(dog2.species)  # 输出: Canis lupus# 通过实例“修改”类属性（实际上创建了实例属性）
dog1.species = "Doggo"
print(dog1.species)  # 输出: Doggo（实例属性）
print(dog2.species)  # 输出: Canis lupus（类属性）
print(Dog.species)   # 输出: Canis lupus（类属性）

注意：dog1.species = "Doggo" 并不是修改了类属性，而是给 dog1 创建了一个新的实例属性 species，遮盖了类属性。

4. 实际场景中的用法

4.1 实例属性的典型场景

实例属性适合存储每个对象独有的数据，比如名字、年龄、ID 等等。就像下面这个例子：

class Student:def __init__(self, name, student_id):self.name = nameself.student_id = student_idself.grades = []def add_grade(self, grade):self.grades.append(grade)student1 = Student("小明", "001")
student2 = Student("小红", "002")student1.add_grade(90)
student2.add_grade(85)print(student1.grades)  # 输出: [90]
print(student2.grades)  # 输出: [85]

每个学生有自己的成绩单，互不干扰，这就是实例属性的典型用法。

4.2 类属性的典型场景

类属性适合存储所有实例共享的数据，比如计数器、默认配置等。比如下面这个例子，用类属性来统计创建了多少个对象：

class Dog:count = 0  # 类属性，用来计数def __init__(self, name):self.name = nameDog.count += 1  # 每次创建实例，计数加 1dog1 = Dog("旺财")
dog2 = Dog("小黑")
dog3 = Dog("大黄")print(Dog.count)  # 输出: 3

count 是类属性，记录了总共创建了多少只狗，所有的狗共享这个计数器。

5. 注意事项和常见坑

5.1 实例属性和类属性的命名冲突

如果实例属性和类属性同名，实例属性会“遮盖”类属性。前面已经看到过例子了，这种情况要小心，别搞混了。

5.2 可变类属性的陷阱

如果类属性是可变对象（比如列表或字典），所有实例共享同一份数据，修改会影响所有实例。

class Dog:tricks = []  # 类属性，是一个列表def __init__(self, name):self.name = namedef add_trick(self, trick):self.tricks.append(trick)dog1 = Dog("旺财")
dog2 = Dog("小黑")dog1.add_trick("坐下")
dog2.add_trick("握手")print(dog1.tricks)  # 输出: ['坐下', '握手']
print(dog2.tricks)  # 输出: ['坐下', '握手']

这可能不是你想要的！因为 tricks 是类属性，所有狗共享同一个列表。如果你想要每只狗有自己的技能列表，应该用实例属性：

class Dog:def __init__(self, name):self.name = nameself.tricks = []  # 实例属性def add_trick(self, trick):self.tricks.append(trick)dog1 = Dog("旺财")
dog2 = Dog("小黑")dog1.add_trick("坐下")
dog2.add_trick("握手")print(dog1.tricks)  # 输出: ['坐下']
print(dog2.tricks)  # 输出: ['握手']

5.3 动态添加实例属性

Python 允许动态给实例添加属性，但要小心，这可能会让代码不好维护。

class Dog:def __init__(self, name):self.name = namedog = Dog("旺财")
dog.age = 3  # 动态添加实例属性
print(dog.age)  # 输出: 3

虽然很灵活，但建议尽量在 __init__ 里定义所有属性，保持代码清晰。

6. 总结

• 实例属性：每个对象独有，定义在 __init__ 里，用 self 访问，适合存储对象特有的数据。
• 类属性：所有实例共享，定义在类里，用类名或实例访问，适合存储共享数据。
• 注意事项：小心命名冲突和可变类属性的陷阱，尽量在 __init__ 里定义实例属性。