让我们从已知的开始：self——方法中的第一个参数——指的是类实例：classMyClass：┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐▼│defdo_stuff(self,some_arg):│print(some_arg)▲│││││││││instance=MyClass()││instance.do_stuff("whatever")│││└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────————————┘另外，argument实际上不必称为self——它只是一个约定。例如，您可以像在其他语言中一样使用它。上面的代码可能很自然很明显，因为你一直在使用它，但是我们只给了.do_stuff()一个参数（some_arg），但是该方法声明了两个（self和,some_arg），这似乎没有意义任何一个。片段中的箭头显示self被翻译成实例，但它实际上是如何传递的？instance=MyClass()MyClass.do_stuff(instance,"whatever")Python在内部所做的是将instance.do_stuff("whatever")转换为MyClass.do_stuff(instance,"whatever")。我们可以在这里称之为“Python魔法”，但如果我们想真正了解幕后发生的事情，我们需要了解什么是Python方法以及它们与函数的关系。类属性/方法在Python中，没有“方法”对象这样的东西——事实上，方法只是常规函数。函数和方法之间的区别在于方法是在类的命名空间中定义的，使它们成为该类的属性。这些属性存储在类字典__dict__中，我们可以直接访问它或使用vars内置函数：MyClass.__dict__["do_stuff"]#vars(MyClass)["do_stuff"]#访问它们的最常见方式是“类方法”方式：print(MyClass.do_stuff)#这里我们使用类属性访问函数，它按预期打印do_stuff是MyClass的函数。然而，我们也可以使用实例属性来访问它：原来的功能。Python在这里为我们做的是它将类属性绑定到实例，创建所谓的“绑定方法”。这个“绑定方法”是底层函数的包装器，它已经将实例作为第一个参数(self)插入。因此，方法是普通函数，类实例(self)放在它们的其他参数前面。要了解这是如何发生的，我们需要查看描述符协议。描述符协议描述符是方法背后的机制，方法是定义__get__()、__set__()或__delete__()方法的对象（类）。要理解self是如何工作的，让我们只考虑__get__()，它有一个签名：descr.__get__(self,instance,type=None)->value但是__get__()方法实际上做了什么？它允许我们自定义类中的属性查找-或者换句话说-自定义使用点表示法访问类属性时发生的情况。考虑到方法实际上只是类的属性，这非常有用。这意味着我们可以使用__get__方法来创建类的“绑定方法”。为了更容易理解，让我们通过使用描述符实现一个“方法”来演示这一点。首先，我们创建一个函数对象的纯Python实现：importtypesclassFunction:def__get__(self,instance,objtype=None):ifinstanceisNone：:return上面的Function类实现了__get__，使其成为一个描述符。这个特殊方法在实例参数中接收类实例——如果这个参数是None，我们知道__get__方法是直接从一个类（例如MyClass.do_stuff）调用的，所以我们只返回self。但是，如果它是从类实例调用的，例如instance.do_stuff，那么我们返回types.MethodType，这是一种手动创建“绑定方法”的方式。此外，我们提供了__call__特殊方法。__init__在调用类初始化实例时调用（例如instance=MyClass()），而__call__在调用实例时调用（例如instance()）。我们需要这个，因为selfintypes.MethodType(self,instance)必须是可调用的。现在我们有了函数实现，我们可以使用它来将方法绑定到类：classMyClass:do_stuff=Function()print(MyClass.__dict__["do_stuff"])#__get__notinvoked#<__main__.Functionobjectat0x7f229b046e50>print(MyClass.do_stuff)#__get__已调用，但“instance”为None，返回“self”print(MyClass.do_stuff.__get__(None,MyClass))#<__main__.Functionobjectat0x7f229b046e50>instance=MyClass()print(instance.do_stuff)#__get__被调用并且“instance”不是None，返回“MethodType”print(instance.do_stuff.__get__(instance,MyClass))#通过赋予MyClass一个Function类型的do_stuff属性，我们大致模拟了Python在类的命名空间中定义方法时所做的事情。综上所述，当访问instance.do_stuff等属性时，会在实例的属性字典（__dict__）中查找do_stuff。如果do_stuff定义了一个__get__方法，调用do_stuff.__get__，最后调用：#Forclassinvocation:print(MyClass.__dict__['do_stuff'].__get__(None,MyClass))#<__main__.Functionobjectat0x7f229b046e50>#For实例调用：print(MyClass.__dict__['do_stuff'].__get__(instance,MyClass))#或者：print(type(instance).__dict__['do_stuff'].__get__(instance,type(instance)))#<绑定方法？<__main__.MyClassobjectat0x7fd526a33d30>正如我们现在所知-将返回一个绑定方法-一个围绕原始函数的可调用包装器，其参数前面有self！如果您想进一步探索这一点，可以类似地实现静态和类方法（https://docs.python.org/3.7/howto/descriptor.html#static-methods-and-class-methods）方法定义？我们现在知道它是如何工作的，但还有一个更哲学的问题——“为什么它必须在方法定义中？”明确的自我方法参数是一个有争议的设计选择，但它是一种有利于简单性选择的方法。Python本身体现了“越坏越好”的设计理念——这里有描述。这种设计理念优先考虑的是“简单”，定义为：设计必须简单，包括实现和接口。更重要的是实现比接口更简单......这正是self的情况-一个以接口为代价的简单实现，其中方法签名与其调用不匹配。当然，我们明确地写self或为什么必须保留它的原因还有很多，其中一些在GuidovanRossum(http://neopythonic.blogspot.com/2008/10/why-explicit-self-has-to-stay.html)，该文章回应了删除它的提议。Python抽象了很多复杂性，但在我看来，深入研究低级细节和复杂性对于更好地理解该语言的工作原理非常有价值，并且在出现故障和高级故障排除/调试时它可以派上用场不够。此外，理解描述符实际上非常实用，因为它们有一些用例。虽然大多数时候你真的只需要@property描述符，但在某些情况下自定义描述符是有意义的，例如SLQAlchemy中的那些或例如自定义验证器。
