编程语言数据模型与Python对象模型

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数据模型==对象模型

Python官方文档说法是“Python数据模型”，大多数Python书籍作者说法是“Python对象模型”，它们是一个意思，表示“计算机编程语言中对象的属性”。这句话有点抽象，只要知道对象是Python对数据的抽象，在Python中万物皆对象就可以了。

官方文档严谨说法，Python程序中的所有数据都是用对象或对象之间的关系来表示的。

对象三要素

对象有三个要素：编号(identity)、类型(type)、值(value)。

identity

编号就是对象的内存地址，从创建后就不会改变。is运算符用来比较2个对象的编号。id()函数返回对象编号的整数表示。

identity也可以翻译为身份，对象身份。

type

类型决定了可以对对象做哪些操作，也定义了对象的可能值，比如int和bool类型的值就不一样。type()函数返回对象类型。很多人会误以为Python是弱类型语言，其实Python是强类型语言，这个误解的真实原因是，Python不需要编译，不需要提前知道变量的类型，在运行时才检查类型，这应该叫做动态语言。

Javascript是弱类型语言，在Python中1+"2"会运行失败，在JavaScript中能运行成功。

类型在创建后也不会改变，虽然可以进行类型转换，但转换实际会产生新对象：

1. a = 1 
2. print(id(a)) 
3. print(id(str(a))) 
4. print(id(a)) 

结果为：

1. 140715000207008 
2. 2136059506160 
3. 140715000207008 

value

对象三要素中唯一能改变的就只有值了。官网有一句正确的废话：允许改变值的对象是mutable(可变的)，不允许改变值的对象是immutable(不可变的)。它的意义在于当不可变对象的值是对可变对象的引用时，该如何判断对象的可变性?结论是不可变对象仍然是不可变的，因为这个引用是不能变的，但是我们通常会认为这个不可变对象的值是可变的，尤其是对象容器。对象类型也会决定是否可变，比如numbers、strings、tuples是不可变的，dictionaries、lists是可变的。

对象容器

有些对象包含了对其他对象的引用，这叫做containers对象容器，比如tuples、lists、dictionaries。大多数情况下，我们说容器的值，说的是引用的对象的值，而不是引用编号。但讨论容器可变性时，则仅仅是指容器直接包含的引用编号。比如tuple是不可变的，如果它包含了对一个可变对象的引用后，当该可变对象改变时容器的值也会改变。

对象回收

对象不会被显式销毁，但是它们会被当做垃圾回收，只要不存在对象引用，这就是Python垃圾回收机制!垃圾回收机制比较复杂，比如循环引用，实际上已经没有使用了，但是还存在引用等，涉及到算法规则，等写完Python进阶，在写Python原理时做进一步研究。

Python垃圾回收机制不是银弹，不能解决所有问题，所以在引用外部资源，比如打开文件后，我们需要注意显式close，防止资源始终占用内存，无法释放，造成内存泄漏。close除了手动调用close()方法外，也可以使用with来自动close。

使用try...except可能会让对象继续存活。

类型决定一切

对象的类型几乎决定了对象的一切行为，甚至是对象编号，比如对于不可变类型：

1. a = 1 
2. b = 1 

a和b可能会指向同一个值为1的对象，也可能会指向两个不同的值为1的对象，这取决于具体实现。

但是对于可变类型：

1. c = [] 
2. d = [] 

c和d一定会指向两个不同的单独的空列表。

注意c = d = [] 则是将同一个对象赋值给 c 和 d。

小结

Python数据模型就是常说的对象模型，万物皆对象，有编号、类型、值三个要素。了解了对象模型后，Python另一个重要概念即将浮出水面，它就是数据结构。

参考资料：

《流畅的Python》

高级语言的出现使得计算机程序设计语言不再过度地依赖某种特定的机器或环境。这是因为高级语言在不同的平台上会被编译成不同的机器语言，而不是直接被机器执行。最早出现的编程语言之一FORTRAN的一个主要目标，就是实现平台独立。