唠唠python(6) -- 事物的边界和内在

上一篇文章，我们讲到可以将一批操作打包成一个“功能”，从而屏蔽其内部实现的细节。

这篇文章，我们将对屏蔽细节做出进一步的努力，并让计算机的世界更符合我们的直观感受。

边界的重要性

昨天走在街上，看到一只动物，长得个绵羊样，体型却小得多。想起之前看到狗伪装成熊猫的样子，我就在心想，这可能也是一只演技派超强的狗。

在平日里，我们会有意无意地对看到的事物进行分类，这有很多好处。

首先，它能减少我们大脑的记忆量，屏蔽具体事物的一些不必要的细节。比如，我们现在肚子很饿，想吃点东西。我们发现路边有一个服装店，正常的人类，不用走进去就知道，里面没有我们急需的东西：食物。

其次，分类可以帮助我们更快地认识新事物。迎面奔来一只恶狠狠地狗，经验告诉我们，狗是会咬人的。所以，我们远远地躲开了它。狗喜欢骨头，喜欢吃屎，只要是一只狗，就可以对它的这些行为做出判断。

既然分类这么重要，如何进行分类呢？

凭直觉，可以。我们长这么大，没吃过猪肉也见过猪上树，看到长得像猪，八成就是猪了。

当然，凭直觉有时不那么灵。我就没凭直觉一眼看出那只迷你小绵羊其实是一只狗，而且直觉不方便数字化，我们无法直观地向计算机描述我们的直觉。

所以，除了直觉，我们应该还有其它的分类方法。

我们可以通过事物之间可识别的独特区别来区分事物，也就是通过事物之间的边界。比如，男人有鸡鸡，而女人没有，只要检查一下一个人有没有鸡鸡，就能判断他是个男人还是女人了。只要交给计算机这条规则，计算机也能很容易地判断一个人的性别了。当然，反之亦然，我们猥琐地猜想眼前的这个男人是有鸡鸡的。

划分边界

我们平时接触最多的是人，叫做“人类”。我们就以人为例，来想一下我们“人类”的一些事情。

首先，人有名字，有出生年月，有属于一个人具体的属性。

其次，我们知道，人可以说话，可以写字，可以吃喝拉撒。我们可以把这些看作一个人所具有的“功能”。这里的功能，其实就是我们上一篇所说的“功能”。比如，吃可能是由一系列的动作组成的，把食物塞到嘴里，咀嚼，下咽，blahblah…一系列的动作，我们把它们打包成一个功能，就叫做“吃”。

再次，当我们说“人类”的时候，实际上，我们在说的是一个概念，一个通过边界区分出来的分类，而并非特指老王。而当我们讨论老王的时候，我们就有了更具体的信息，我们不仅知道他有名字，还知道他叫“老王”，而且知道他出生于1962年（这让我们觉得“老”字合情合理）。很有意思的一点是，我们之前说的吃喝拉撒，老王全会，而且做起来跟其他人差别不大（不像名字那样千差万别）。老王就是人类具体化后的一个对象。

介绍隔壁老王

现在我们知道了更多隔壁老王的秘密，下面我们来做一些更有意义的事：把老王介绍给计算机。

听起来怪怪的，我们先来做点稍微正常点的事，把老王介绍给楼上老赵先。

“老赵，早啊。这位是我的隔壁，叫老王。60年代的人，跟你差不多大，以后有人陪你下象棋了。”

嗯，这个介绍还算正常。

我们试着再迈出一步，把老王介绍给计算机。

这时，有一个问题出现了。老王是个人，但计算机并不知道人是个什么东西。首先，我们需要跟计算机解释人是什么。我们不需要严格的人的定义，而只要梳理一下人自身有哪些信息，可以做哪些事情就可以了。

人有名字，有出生年月，可以说话，可以写字，可以吃喝拉撒。

我们只要把这些规则简单地转化成代码：

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class Person:               # 定义人类
    name = ''               # 人类有名字
    birthday = ''           # 而且有生日

    def speak(self):        # 人类会说话
        pass

    def write(self):        # 会写字
        pass

    def trivia(self):       # 吃喝拉撒样样精通
        pass

这里有几个新东西。class 意思是“定义一个类”。pass 是为了先占个位，我们在这里还不想涉及到 说话 的细节。

我们在这里看到了上一篇讲到的“功能”，这里的功能跟上一篇的“功能”并无二致。在执行这几个功能时，会传入一个 self，我们可以先暂时不予理会。

好了，现在计算机已经知道人类是个什么东西了，可以介绍老王了。

“老王是一个出生于1962年的老头。”

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mr_wang = Person()              # 有一个人
mr_wang.name = '老王'           # 他的名字叫“老王”
mr_wang.birthday = '1962-10-13' # 出生于1962年10月17日

print mr_wang.name              # 打印老王的名字

这时，计算机就知道老王是怎么一回事了。尽管有点明知顾问，我们最后还是打印了一下老王的名字，计算机显示了一个“老王”。

想获取老王的个人信息，使用这种方式就可以了：mr_wang.name，很简单，对吧？

重新理解老王

上面的解释很容易懂，但是有几一点没有说清楚。mr_wang = Person() 意思是“有一个人”？

很明显这是一个动作，而不是一种状态（有一个人）的描述。

为了更清楚地了解 mr_wang = Person() 的实际意义，我们来回想一下钥匙的制作过程：如果我们的钥匙丢了，要去重新配一把，来到配钥匙的地方，会发现老师傅那里有很多没齿的钥匙。这时，老师傅会根据我们那把正常钥匙的齿，来打磨一把新的钥匙给我们。mr_wang = Person() 就是取没齿的钥匙的过程。打磨的过程就是将一个对象的特殊性添加到这个对象中的过程。

也就是说，我们先从人这个类里生成一个新的人（没有姓名、没有生日），然后把老王的数据打磨到这个人里（具体化）。

开口说话

我们之前说人类可以说话，但上面这个例子并不能讲话。我们来修改一下代码，让老王可以自报家门：

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class Person():
    ...
    def speak(self):
        print "Hello, I'm", self.name
    ...

...

mr_wang.speak()

为了方便说明，这里只显示了关键代码。我们实现了之前 speak() 功能里的 pass 部分，使用了之前使用过的 print。

这里有几点要说明：

  1. self 是我们之前留下的小尾巴，现在可以清晰地看到，self 实际上是实例的别称。当我们通过 mr_wang.speak() 来使用 speak() 功能时，self 就是我们亲爱的老王。
  2. 我们发现，使用一个对象的功能，和使用一个对象属性形式一下，只是多了一个功能所特有的 ()。

小结

需要说明一点的是，计算机中的类很少是用来分类的，因为大部分情况下，我们已经提前知道一个对象是人还是狗了。它主要是用来划分边界，让我们意识到，这个对象有哪些信息，可以做什么。

小结不应该太多废话，我们把之前的代码整理一下，看懂即可，下载链接：

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# 定义人类
class Person:
    name = ''
    birthday = ''

    def speak(self):
        print "Hello, I'm", self.name

    def write(self):
        pass

    def trivia(self):
        pass

# 具体化一个人，并写入老王的信息
mr_wang = Person()
mr_wang.name = '老王'
mr_wang.birthday = '1962-10-13'

# 让老王开口说话
mr_wang.speak()

尾注

嗯，到现在为止，我们已经忽略了很多不需要知道的细节。

但可能在实操的过程中，我们的好奇心没有停下来，也或者因为小手一抖敲错个空格，而让问题变得非常复杂。我的建议是，保存好有错误的代码，然后重新来过，毕竟到现在为止，长点的代码也不过20行。

错误都非常有价值，多犯不同的错误会让我们更有经验。当你完成了整篇文章的内容，就可以回过头来重新查看之前的错误了。询问旁边的人，或者借助互联网，都是不错的选择。

在完成一个重要的里程碑后，我们会重点整理一下之前最有可能产生误解的点。

最后，毫无疑问的是，如果你发现某一句话没看明白，或者实操时老出问题，那一定是我出问题了。请给我一个改正的机会。