7.1 类与实例

前置：3.4 · 约 35 分钟 · 官方对应：类

目标

• 读懂 class 定义、__init__ 与 self，知道“调用类即创建实例”。
• 区分实例属性与类属性，方法与普通函数。
• 读懂属性链 client.messages.create(...)：每个点都是一次属性访问。

核心概念

定义与实例化

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class Tool:
    """一个可被模型调用的工具。"""

    def __init__(self, name, description, func):   # 初始化方法：创建实例后自动调用
        self.name = name                           # 实例属性：每个实例各有一份
        self.description = description
        self.func = func

    def run(self, **kwargs):                       # 方法：第一个参数是实例本身
        return self.func(**kwargs)

    def schema(self):
        return {"name": self.name, "description": self.description}


def get_weather(city):
    return f"{city}：晴，22°C"

weather = Tool("get_weather", "查询城市天气", get_weather)   # 调用类 → 创建实例
print(weather.name)                     # 访问属性
print(weather.run(city="上海"))          # 调用方法
print(weather.schema())
print(type(weather), isinstance(weather, Tool))

self 是什么

self 是方法的第一个参数，指向调用该方法的实例。weather.run(city="上海") 实际上等价于 Tool.run(weather, city="上海")——Python 自动把点号左边的对象作为第一个参数传入。self 只是约定名称。

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class Counter:
    def __init__(self):
        self.count = 0

    def increment(self):
        self.count += 1
        return self.count

c = Counter()
c.increment()
Counter.increment(c)      # 与 c.increment() 完全等价
print(c.count)

类属性 vs 实例属性

定义在类体中（方法外）的变量是类属性，所有实例共享；通过 self.x = ... 赋值的是实例属性。读取 obj.x 时先找实例，再找类。

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class Client:
    default_base_url = "https://api.anthropic.com"   # 类属性

    def __init__(self, api_key, base_url=None):
        self.api_key = api_key                        # 实例属性
        self.base_url = base_url or self.default_base_url

a = Client("k1")
b = Client("k2", base_url="https://api.deepseek.com/anthropic")
print(a.base_url)
print(b.base_url)
print(vars(a))                      # 实例自己的属性字典
print(Client.default_base_url)

属性链：对象里套对象

SDK 常把功能按“资源”分组：客户端对象的属性是另一个对象，后者再提供方法。下面是一个与 anthropic 结构相同的极简模拟：

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class Messages:
    def __init__(self, client):
        self._client = client

    def create(self, *, model, max_tokens, messages):
        return f"POST {self._client.base_url}/v1/messages model={model} 共 {len(messages)} 条消息"


class FakeAnthropic:
    def __init__(self, api_key=None, base_url=None):
        self.api_key = api_key
        self.base_url = base_url or "https://api.anthropic.com"
        self.messages = Messages(self)      # 资源对象作为属性挂在客户端上


client = FakeAnthropic(api_key="sk-demo", base_url="https://api.deepseek.com/anthropic")
print(client.messages.create(model="deepseek-flash", max_tokens=1024, messages=[{"role": "user", "content": "hi"}]))
# 拆开看：client → .messages（Messages 实例）→ .create（绑定方法）→ (...) 调用
m = client.messages
f = m.create
print(type(m).__name__, callable(f))

易错点

• 方法定义漏写 self：调用时报 TypeError: … takes 0 positional arguments but 1 was given。
• 方法内忘了 self.：写 count += 1 而不是 self.count += 1，会被当作局部变量。
• 把可变对象设为类属性：items = [] 写在类体中，所有实例共享同一个列表；应在 __init__ 中创建。
• 访问不存在的属性：AttributeError，3.10 起会提示相近的名字。

Python · 可运行演示报错

class Tool:
    def run():          # 漏写 self
        return "ok"

Tool().run()

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class Bad:
    history = []        # 类属性：被所有实例共享

a, b = Bad(), Bad()
a.history.append("a 的消息")
print(b.history)        # ['a 的消息']

对照

概念	Python	JS	Java
定义	class A:	class A {}	class A {}
构造	def __init__(self, x):	constructor(x) {}	A(int x) {}
实例引用	显式参数 self	隐式 this	隐式 this
创建实例	A(1)（无 new）	new A(1)	new A(1)
字段声明	在 __init__ 中赋值即创建	类字段或构造器中赋值	必须声明
访问控制	无；_x 约定内部	#x 私有	private
静态成员	类属性、@staticmethod、@classmethod	static	static

读代码

client = anthropic.Anthropic(
    api_key=os.getenv(config["key_env"]),
    base_url=config["base_url"],
)
...
resp = client.messages.create(model=model, max_tokens=1024, tools=tools, messages=messages)

• anthropic.Anthropic：模块 anthropic 的属性，是一个类；加括号调用 → 执行其 __init__，返回实例 client。
• client.messages：客户端实例的属性，是一个“消息资源”对象。
• .create(...)：该资源对象的方法，返回响应对象 resp。
• resp.content、resp.stop_reason：响应对象的属性（7.2 与 7.3 讲它们是什么类）。

练习

练习 1：实现 Tool 类

实现 Tool 类：__init__(self, name, func) 保存属性 name、func；方法 run(self, **kwargs) 调用 func 并返回结果；方法 describe(self) 返回 f"Tool({self.name})"。

练习

class Tool:
    def __init__(self, name, func):
        pass

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练习 2：模拟资源对象

仿照上文的 FakeAnthropic：实现 Messages 类，其 create(self, *, model, messages) 把调用参数记录到 self.calls 列表（元素为 {"model": model, "count": len(messages)}），并返回 "ok"；实现 Client 类，__init__ 中创建属性 messages = Messages()。

练习

class Messages:
    def create(self, *, model, messages):
        return "ok"

class Client:
    pass

快捷键：⌘/Ctrl + Enter 提交检查

小结

• 调用类创建实例，__init__ 初始化实例属性。
• obj.method(x) 等价于 Class.method(obj, x)，所以方法第一个参数是 self。
• 读取属性先找实例再找类；可变对象不要放在类属性中。
• 属性链逐个点号拆开读：对象 → 属性对象 → 方法 → 调用。

延伸阅读

• 类（教程）
• 初探类
• 类和实例变量
• 补充说明（方法与 self）