首页 > 技术文章 > python 面向对象整理 --------3.面向对象进阶--类的成员

solarzc 2018-07-25 11:33 原文

1.类的成员:

类的成员可以分为三大类:字段、方法和属性

注:所有成员中,只有普通字段的内容保存对象中,即:根据此类创建了多少对象,在内存中就有多少个普通字段。而其他的成员,则都是保存在类中,即:无论对象的多少,在内存中只创建一份。

1.1 字段:

字段包括:普通字段和静态字段,他们在定义和使用中有所区别,而最本质的区别是内存中保存的位置不同,

  • 普通字段属于对象
  • 静态字段属于
    class Province:
    
        # 静态字段
        country = '中国'
    
        def __init__(self, name):
    
            # 普通字段
            self.name = name
    
    
    # 直接访问普通字段
    obj = Province('河北省')
    print obj.name
    
    # 直接访问静态字段
    Province.country
    
    字段的定义和使用

    由上述代码可以看出【普通字段需要通过对象来访问】【静态字段通过类(或者对象)访问】,在使用上可以看出普通字段和静态字段的归属是不同的。其在内容的存储方式类似如下图:

    由上图可是:

    • 静态字段在内存中只保存一份
    • 普通字段在每个对象中都要保存一份

    应用场景: 通过类创建对象时,如果每个对象都具有相同的字段,那么就使用静态字段

1.2 方法

方法包括:普通方法、静态方法和类方法,三种方法在内存中都归属于类,区别在于调用方式不同。

  • 普通方法:由对象调用;至少一个self参数;执行普通方法时,自动将调用该方法的对象赋值给self
  • 类方法:由调用; 至少一个cls参数;执行类方法时,自动将调用该方法的复制给cls
  • 静态方法:由调用;无默认参数;
    class Foo:
    
        def __init__(self, name):
            self.name = name
    
        def ord_func(self):
            """ 定义普通方法,至少有一个self参数 """
    
            # print self.name
            print '普通方法'
    
        @classmethod
        def class_func(cls):
            """ 定义类方法,至少有一个cls参数 """
    
            print '类方法'
    
        @staticmethod
        def static_func():
            """ 定义静态方法 ,无默认参数"""
    
            print '静态方法'
    
    
    # 调用普通方法
    f = Foo("x")
    f.ord_func()
    
    # 调用类方法
    Foo.class_func()
    
    # 调用静态方法
    Foo.static_func()
    
    方法的定义和使用

    相同点:对于所有的方法而言,均属于类(非对象)中,所以,在内存中也只保存一份。

    不同点:方法调用者不同、调用方法时自动传入的参数不同。

 

1.3 属性

如果你已经了解Python类中的方法,那么属性就非常简单了,因为Python中的属性其实是普通方法的变种。

对于属性,有以下三个知识点:

  • 属性的基本使用
  • 属性的两种定义方式

1.3.1、属性的基本使用

# ############### 定义 ###############
class Foo:

    def func(self):
        pass

    # 定义属性
    @property
    def prop(self):
        pass
# ############### 调用 ###############
foo_obj = Foo()

foo_obj.func()
foo_obj.prop   #调用属性

属性的定义和使用

由属性的定义和调用要注意一下几点:

  • 定义时,在普通方法的基础上添加 @property 装饰器;
  • 定义时,属性仅有一个self参数
  • 调用时,无需括号
               方法:foo_obj.func()
               属性:foo_obj.prop

注意:属性存在意义是:访问属性时可以制造出和访问字段完全相同的假象

        属性由方法变种而来,如果Python中没有属性,方法完全可以代替其功能。

实例:(利用到了普通字段)对于主机列表页面,每次请求不可能把数据库中的所有内容都显示到页面上,而是通过分页的功能局部显示,所以在向数据库中请求数据时就要显示的指定获取从第m条到第n条的所有数据(即:limit m,n),这个分页的功能包括:

    • 根据用户请求的当前页和总数据条数计算出 m 和 n
    • 根据m 和 n 去数据库中请求数据 
      # ############### 定义 ###############
      class Pager:
          
          def __init__(self, current_page):
              # 用户当前请求的页码(第一页、第二页...)
              self.current_page = current_page
              # 每页默认显示10条数据
              self.per_items = 10 
      
      
          @property
          def start(self):
              val = (self.current_page - 1) * self.per_items
              return val
      
          @property
          def end(self):
              val = self.current_page * self.per_items
              return val
      
      # ############### 调用 ###############
      
      p = Pager(1)
      p.start 就是起始值,即:m
      p.end   就是结束值,即:n

      从上述可见,Python的属性的功能是:属性内部进行一系列的逻辑计算,最终将计算结果返回。

 

1.3.2、属性的两种定义方式

  属性的定义有两种方式:

 

    • 装饰器 即:在方法上应用装饰器
    • 静态字段 即:在类中定义值为property对象的静态字段

(1)装饰器方式:在类的普通方法上应用@property装饰器

我们知道Python中的类有经典类和新式类,新式类的属性比经典类的属性丰富。( 如果类继object,那么该类是新式类 )
经典类,具有一种@property装饰器(如上一步实例)
# ############### 定义 ###############    
class Goods:

    @property
    def price(self):
        return "wupeiqi"
# ############### 调用 ###############
obj = Goods()
result = obj.price  # 自动执行 @property 修饰的 price 方法,并获取方法的返回值

新式类,具有三种@property装饰器

# ############### 定义 ###############
class Goods(object):

    @property
    def price(self):
        print '@property'

    @price.setter
    def price(self, value):
        print '@price.setter'

    @price.deleter
    def price(self):
        print '@price.deleter'

# ############### 调用 ###############
obj = Goods()

obj.price          # 自动执行 @property 修饰的 price 方法,并获取方法的返回值

obj.price = 123    # 自动执行 @price.setter 修饰的 price 方法,并将  123 赋值给方法的参数

del obj.price      # 自动执行 @price.deleter 修饰的 price 方法

注:经典类中的属性只有一种访问方式,其对应被 @property 修饰的方法
      新式类中的属性有三种访问方式,并分别对应了三个被@property、@方法名.setter、@方法名.deleter修饰的方法

由于新式类中具有三种访问方式,我们可以根据他们几个属性的访问特点,分别将三个方法定义为对同一个属性:获取、修改、删除

class Goods(object):

    def __init__(self):
        # 原价
        self.original_price = 100
        # 折扣
        self.discount = 0.8

    @property
    def price(self):
        # 实际价格 = 原价 * 折扣
        new_price = self.original_price * self.discount
        return new_price

    @price.setter
    def price(self, value):
        self.original_price = value

    @price.deltter
    def price(self, value):
        del self.original_price

obj = Goods()
obj.price         # 获取商品价格
obj.price = 200   # 修改商品原价
del obj.price     # 删除商品原价

实例

 

(2)静态字段方式,创建值为property对象的静态字段

当使用静态字段的方式创建属性时,经典类和新式类无区别
class Foo:

    def get_bar(self):
        return 'wupeiqi'

    BAR = property(get_bar)

obj = Foo()
reuslt = obj.BAR        # 自动调用get_bar方法,并获取方法的返回值
print reuslt

property的构造方法中有个四个参数

  • 第一个参数是方法名,调用 对象.属性 时自动触发执行方法
  • 第二个参数是方法名,调用 对象.属性 = XXX 时自动触发执行方法
  • 第三个参数是方法名,调用 del 对象.属性 时自动触发执行方法
  • 第四个参数是字符串,调用 对象.属性.__doc__ ,此参数是该属性的描述信息
    class Foo:
    
        def get_bar(self):
            return 'wupeiqi'
    
        # *必须两个参数
        def set_bar(self, value): 
            return return 'set value' + value
    
        def del_bar(self):
            return 'wupeiqi'
    
        BAR = property(get_bar, set_bar, del_bar, 'description...')
    
    obj = Foo()
    
    obj.BAR              # 自动调用第一个参数中定义的方法:get_bar
    obj.BAR = "alex"     # 自动调用第二个参数中定义的方法:set_bar方法,并将“alex”当作参数传入
    del Foo.BAR          # 自动调用第三个参数中定义的方法:del_bar方法
    obj.BAE.__doc__      # 自动获取第四个参数中设置的值:description...

    由于静态字段方式创建属性具有三种访问方式,我们可以根据他们几个属性的访问特点,分别将三个方法定义为对同一个属性:获取、修改、删除

    class Goods(object):
    
        def __init__(self):
            # 原价
            self.original_price = 100
            # 折扣
            self.discount = 0.8
    
        def get_price(self):
            # 实际价格 = 原价 * 折扣
            new_price = self.original_price * self.discount
            return new_price
    
        def set_price(self, value):
            self.original_price = value
    
        def del_price(self, value):
            del self.original_price
    
        PRICE = property(get_price, set_price, del_price, '价格属性描述...')
    
    obj = Goods()
    obj.PRICE         # 获取商品价格
    obj.PRICE = 200   # 修改商品原价
    del obj.PRICE     # 删除商品原价
    
    实例

    注意:Python WEB框架 Django 的视图中 request.POST 就是使用的静态字段的方式创建的属性

    class WSGIRequest(http.HttpRequest):
        def __init__(self, environ):
            script_name = get_script_name(environ)
            path_info = get_path_info(environ)
            if not path_info:
                # Sometimes PATH_INFO exists, but is empty (e.g. accessing
                # the SCRIPT_NAME URL without a trailing slash). We really need to
                # operate as if they'd requested '/'. Not amazingly nice to force
                # the path like this, but should be harmless.
                path_info = '/'
            self.environ = environ
            self.path_info = path_info
            self.path = '%s/%s' % (script_name.rstrip('/'), path_info.lstrip('/'))
            self.META = environ
            self.META['PATH_INFO'] = path_info
            self.META['SCRIPT_NAME'] = script_name
            self.method = environ['REQUEST_METHOD'].upper()
            _, content_params = cgi.parse_header(environ.get('CONTENT_TYPE', ''))
            if 'charset' in content_params:
                try:
                    codecs.lookup(content_params['charset'])
                except LookupError:
                    pass
                else:
                    self.encoding = content_params['charset']
            self._post_parse_error = False
            try:
                content_length = int(environ.get('CONTENT_LENGTH'))
            except (ValueError, TypeError):
                content_length = 0
            self._stream = LimitedStream(self.environ['wsgi.input'], content_length)
            self._read_started = False
            self.resolver_match = None
    
        def _get_scheme(self):
            return self.environ.get('wsgi.url_scheme')
    
        def _get_request(self):
            warnings.warn('`request.REQUEST` is deprecated, use `request.GET` or '
                          '`request.POST` instead.', RemovedInDjango19Warning, 2)
            if not hasattr(self, '_request'):
                self._request = datastructures.MergeDict(self.POST, self.GET)
            return self._request
    
        @cached_property
        def GET(self):
            # The WSGI spec says 'QUERY_STRING' may be absent.
            raw_query_string = get_bytes_from_wsgi(self.environ, 'QUERY_STRING', '')
            return http.QueryDict(raw_query_string, encoding=self._encoding)
        
        # ############### 看这里看这里  ###############
        def _get_post(self):
            if not hasattr(self, '_post'):
                self._load_post_and_files()
            return self._post
    
        # ############### 看这里看这里  ###############
        def _set_post(self, post):
            self._post = post
    
        @cached_property
        def COOKIES(self):
            raw_cookie = get_str_from_wsgi(self.environ, 'HTTP_COOKIE', '')
            return http.parse_cookie(raw_cookie)
    
        def _get_files(self):
            if not hasattr(self, '_files'):
                self._load_post_and_files()
            return self._files
    
        # ############### 看这里看这里  ###############
        POST = property(_get_post, _set_post)
        
        FILES = property(_get_files)
        REQUEST = property(_get_request)
    
    Django源码

     

  

所以,定义属性共有两种方式,分别是【装饰器】和【静态字段】,而【装饰器】方式针对经典类和新式类又有所不同。

2.类成员的修饰符

类的所有成员在上一步骤中已经做了详细的介绍,对于每一个类的成员而言都有两种形式:

  • 公有成员,在任何地方都能访问
  • 私有成员,只有在类的内部才能方法

私有成员和公有成员的定义不同:私有成员命名时,前两个字符是下划线。(特殊成员除外,例如:__init__、__call__、__dict__等)

class C:

	def __init__(self):
        self.name = '公有字段'
		self.__foo = "私有字段"

私有成员和公有成员的访问限制不同

静态字段

  • 公有静态字段:类可以访问;类内部可以访问;派生类中可以访问
  • 私有静态字段:仅类内部可以访问;
    class C:
    
        name = "公有静态字段"
    
        def func(self):
            print C.name
    
    class D(C):
    
        def show(self):
            print C.name
    
    
    C.name         # 类访问
    
    obj = C()
    obj.func()     # 类内部可以访问
    
    obj_son = D()
    obj_son.show() # 派生类中可以访问
    class C:
    
        __name = "公有静态字段"
    
        def func(self):
            print C.__name
    
    class D(C):
    
        def show(self):
            print C.__name
    
    
    C.__name       # 类访问            ==> 错误
    
    obj = C()
    obj.func()     # 类内部可以访问     ==> 正确
    
    obj_son = D()
    obj_son.show() # 派生类中可以访问   ==> 错误

    普通字段

    • 公有普通字段:对象可以访问;类内部可以访问;派生类中可以访问
    • 私有普通字段:仅类内部可以访问;

    ps:如果想要强制访问私有字段,可以通过 【对象._类名__私有字段明 】访问(如:obj._C__foo),不建议强制访问私有成员。

  • class C:
        
        def __init__(self):
            self.foo = "公有字段"
    
        def func(self):
            print self.foo  # 类内部访问
    
    class D(C):
        
        def show(self):
            print self.foo # 派生类中访问
    
    obj = C()
    
    obj.foo     # 通过对象访问
    obj.func()  # 类内部访问
    
    obj_son = D();
    obj_son.show()  # 派生类中访问
    
    公有字段
    class C:
        
        def __init__(self):
            self.__foo = "私有字段"
    
        def func(self):
            print self.__foo  # 类内部访问
    
    class D(C):
        
        def show(self):
            print self.__foo # 派生类中访问
    
    obj = C()
    
    obj.__foo     # 通过对象访问    ==> 错误
    obj.func()  # 类内部访问        ==> 正确
    
    obj_son = D();
    obj_son.show()  # 派生类中访问  ==> 错误
    
    私有字段

    方法、属性的访问于上述方式相似,即:私有成员只能在类内部使用

    ps:非要访问私有属性的话,可以通过 对象._类__属性名

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