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python学习之路-8 面向对象之进阶

CongZhang 2016-06-26 10:46 原文

上篇内容回顾和补充

  • 面向对象三大特性

    • 封装

    • 继承

    • 多态

      • 在python中没有多态的概念
      • 变量的类型允许为多种数据类型称之为多态
      # c#/java中的多态
# 伪代码
def func(int arg):
	print(arg)
func(123)  # 这样调用是没问题的
func("aa")  # 这样是会报错的，因为func接受的参数必须是int类型

那么如果func函数中的arg参数需要接受多种类型的参数，就需要按照下面的代码来搞：
class A:
	pass

class B(A):
	pass

class C(A):
	pass

调用的时候：
# arg参数，必须是A类型或A的子类类型
def func(A arg):
	print(arg)

# 下面这三种方式都可以赋值给func函数
# obj = B()
# obj = C()
# obj = A()

func(obj)

面向对象中的成员

字段

  • 静态字段（类变量，多个对象共用一个字段，主要用于对象的变量内容都一样的时候）
  • 普通字段（对象变量）
  • 注意：静态字段在代码加载时就被创建了，而普通字段在类被实例化的时候才会被创建
class Foo:
	CC = 123  # 这个被称为字段（静态字段，属于类）
	
	def __init(self):
		self.name = "aaa"  #这个被称为字段（普通字段，属于对象）
  • 静态字段和普通字段的使用
class Province:
	def __init__(self, name):
		self.name = name
		self.country = "中国"
	
# 实例化类
hn = Province("河南")
hn = Province("河北")
hn = Province("山东")
# 比如我需要实例化1000个像上面的对象，
每个对象中都会存在一个self.country="中国"的变量，
这样就会造成内存的浪费，这个时候就需要用静态字段来搞,代码如下：

class Province:
	country = "中国"
	def __init__(self, name):
		self.name = name
	
# 实例化类
hn = Province("河南")
hn = Province("河北")
hn = Province("山东")
# 这样所有的对象就会共用一个类变量country
  • 普通字段和静态字段的访问规则
    • 普通字段只能用对象访问
    • 静态字段用类访问（万不得已的时候可以使用对象访问）

方法

  • 普通方法，至少一个self,由对象执行
class Province:
	country = "中国"
	
	def __init__(self, name):
		self.name = name
	
	def show(self):	# 普通方法，由对象去调用执行（方法属于类）
		print(self.name)
	
# 调用普通方法
p = Province()  # 实例化成一个对象
p.show()   # 调用对象的show方法
  • 静态方法，使用staticmethod装饰器将该方法变为静态方法，由类直接调用执行（也可以用对象执行，轻易不要用）
class Province:
	country = "中国"
	
	def __init__(self, name):
		self.name = name
	
	@staticmethod
	def show(arg1, arg2):	# 静态方法  == 函数，放在这个位置，表示这个静态方法是跟Province类有关的
		print(arg1, arg2)
	
# 执行静态方法
Province.show(111, 222)
  • 类方法，静态方法的特殊形式，使用classmethod装饰器将该方法变为类方法，由类直接调用执行（也可以用对象执行，轻易不要用）
class Province:
	country = "中国"
	
	def __init__(self, name):
		self.name = name
	
	@classmethod
	def show(cls):	# 类方法，由类调用，最少要有一个参数cls，调用的时候这个参数不用传值，自动将类名赋值给cls
		print(cls)
	
# 调用方法
Province.show()

属性

  • 将类中的方法变为一个属性，该属性的调用方法和字段是一样的
# 使用装饰器 property 将一个方法变为属性，在调用改属性的时候不需要加括号调用，代码如下：
	
class Pager:
    """
    计算分页的功能
    """
	
    def __init__(self, all_count):
        self.all_count = all_count
	
	
    @property
    def all_pager(self):
        """
        计算需要分几页,比如以每页10条为例子
        :return:
        """
        a1, a2 = divmod(self.all_count, 10)
        if a2 == 0:
            return a1
        else:
            return a1 + 1
	
p = Pager(101)
ret = p.all_pager
print(ret)
  • 给属性添加赋值、删除功能(第一种方式)
class Pager:
"""
计算分页的功能
"""

def __init__(self, all_count):
    self.all_count = all_count

@property		# 将一个方法变为属性
def all_pager(self):
    """
    计算需要分几页,比如以每页10条为例子
    :return:
    """
    a1, a2 = divmod(self.all_count, 10)
    if a2 == 0:
        return a1
    else:
        return a1 + 1

@all_pager.setter    # 让all_pager属性具有赋值的方法，提供一个关联方式，具体的创建变量的代码还是需要自己去写的
def all_pager(self, value):
    print(value)
    
@all_pager.deleter   # 让all_pager属性具有删除的方法, 将del和这个方法进行关联，具体的删除方法还是需要自己去写的
def all_pager(self):
    print(“del all_pager”)

p = Pager(101)
ret = p.all_pager
print(ret)
	
p.all_pager = "100"	# 给属性设置参数，会调用被装饰器@all_pager.setter装饰的方法
del p.all_pager	# 删除  会调用被装饰器all_pager.deleter 装饰的方法
  • 给属性添加赋值、删除功能(第二种方式)
class Pager:
    def __init__(self, all_count):
        self.all_count = all_count

    def f1(self):
        return 123

    def f2(self, value):
        pass

    def f3(self):
        pass

    foo = property(fget=f1, fset=f2, fdel=f3)  # 将foo实例化成一个属性，对foo进行调用的时候执行方法f1,对foo方法进行赋值的时候执行方法f2,对foo进行删除的时候调用方法f3

p = Pager(100)
result = p.foo
print(result)

p.foo = "aaa"

del p.foo

成员修饰符

  • 私有，任何私有的东西都不能够在本类外部进行调用

    • 私有字段

      • 私有普通字段 只能够在本类中调用，被继承的都不能够被调用
      class Foo:
	def __init__(self, name):
		self.__name = name  # 定义一个私有的普通字段
	
	def f1(self):
		print(self.__name)

class Bar(Foo):
	def f2(self):
		print(self.__name)   # 调用不到私有普通字段
obj = Foo("aaa")
print(obj.__name)   # 报错，私有字段只能够在本类中的方法进行调用
obj.f1()	# 这个就是正常的
      • 私有静态字段 # 需要将一个方法变成静态方法，在静态方法中调用静态字段，然后在类外面通过调用类的静态方法，就可以访问类中的静态字段了
      class Foo:
    __cc = "123"		# 定义一个私有的静态字段

    def __init__(self, name):
        self.__name = name  

    @staticmethod
    def f1():
        print(Foo.__cc)


# print(Foo.__cc) # 这样调用会报错
Foo.f1()  # 这样就可以了

    • 私有方法

      • 私有普通方法
      class Foo:

    def __init__(self, name):
        self.name = name  # 定义一个私有的普通字段

    def __print(self):
        print(self.name)

    def f1(self):
        self.__print()


obj = Foo("aaa")
obj.f1()  # 通过调用类中的公有方法来执行私有方法
      • 私有静态方法
      class Foo:
	
	def __init__(self, name):
	    self.name = name  # 定义一个私有的普通字段
	
	@staticmethod
	def __f2(num):
	    print(num)
	
	@staticmethod
	def f3(num):
	    Foo.__f2(num)

Foo.f3(10)
  • 私有属性
  • 使用对象访问私有的字段或方法可以通过obj._类名私有方法 调用类中私有的字段和方法
class Foo:

    """
    这是一个测试类
    """

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.__age = 10

    def __print(self):
        print(self.name)

obj = Foo("xx")
print(obj._Foo__age)
obj._Foo__print()

特殊成员

  • __init__ 构造方法，也叫作初始化方法
  • __del__ 析构函数 垃圾回收
  • __doc__ 注释 对类的一个说明文档
class Foo:

    """
    这是一个测试类
    """

    def __init__(self, name):
        self.name = name

obj = Foo("xx")
print(obj.__doc__)

# 输出
    这是一个测试类
  • __class__ 返回该对象属于哪个类 使用方法：对象.class
class Foo:

    def __init__(self, name):
        self.name = name

obj = Foo("xx")
print(obj.__class__)

# 输出
<class '__main__.Foo'>  # 表示本模块中的Foo类
  • __call__ 执行对象() 会调用__call__方法
class Foo:

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def __call__(self):
        print("__call__", self.name)

obj = Foo("xx")
obj()
  • __str__ 直接print对象的时候会调用__str__方法，并且会将__str__方法的返回值赋值给obj进行输出
class Foo:

    """
    这是一个测试类
    """

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def __str__(self):
        return self.name

obj = Foo("xx")
print(obj)

# 输出
xx

  • __add__

  • __dict__

class Foo:

    """
    这是一个测试类
    """

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.__age = age

obj1 = Foo("aaa", 100)
obj2 = Foo("bbb", 101)

ret = obj1.__dict__
print(ret)

# 输出
{'_Foo__age': 100, 'name': 'aaa'}

  • __getitem__ 对字典通过key取值和列表通过切片取值底层的实现

    • 字典通过key取值
    class Foo:

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.__age = age

    def __getitem__(self, item):
        print(item)


obj1 = Foo("aaa", 100)

obj1["xxx"]   # 会调用对象obj1的__getitem__方法 中括号内的参数赋值给item
obj1[1:2]

# 输出
xxx
slice(1, 2, None)	# slice是一个类
    • 列表通过切片取值
    
class Foo:

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.__age = age

    def __getitem__(self, item):
        print(type(item))
        print(item)
        print(item.start)
        print(item.stop)
        print(item.step)

obj1 = Foo("aaa", 100)
obj1[1:20:2]
	
# 输出
<class 'slice'>
slice(1, 20, 2)
1
20
2

  • __setitem__ 对字典通过key设置值和列表通过切片设置值底层的实现

    • 字典通过key设置值
    class Foo:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.__age = age

    def __getitem__(self, item):
        print(type(item))
        print(item)
        print(item.start)
        print(item.stop)
        print(item.step)

    def __setitem__(self, key, value):
        print(key, value)

    def __delitem__(self, key):
        print("del", key)

obj1 = Foo("aaa", 100)
obj1["key"] = "value"

# 输出
key value
    • 列表通过切片设置值
    class Foo:

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.__age = age

    def __getitem__(self, item):
        print(type(item))
        print(item)
        print(item.start)
        print(item.stop)
        print(item.step)

    def __setitem__(self, key, value):
        print(key, value)
        print(key.start)
        print(key.stop)
        print(key.step)

    def __delitem__(self, key):
        print("del", key)

obj1 = Foo("aaa", 100)
obj1[1:20] = [1, 2, 3]

# 输出
slice(1, 20, None) [1, 2, 3]
1
20
None

  • __delitem__ 删除字典指定的key和列表指定的切片范围底层的实现方法

    • 删除字典指定的key
    class Foo:

def __init__(self, name, age):
    self.name = name
    self.__age = age

def __getitem__(self, item):
    print(type(item))
    print(item)
    print(item.start)
    print(item.stop)
    print(item.step)

def __setitem__(self, key, value):
    print(key, value)
    print(key.start)
    print(key.stop)
    print(key.step)

def __delitem__(self, key):
    print("del", key)

obj1 = Foo("aaa", 100)
del obj1["aaa"]

# 输出
del aaa
    • 删除列表指定的切片范围
    class Foo:

def __init__(self, name, age):
    self.name = name
    self.__age = age

def __getitem__(self, item):
    print(type(item))
    print(item)
    print(item.start)
    print(item.stop)
    print(item.step)

def __setitem__(self, key, value):
    print(key, value)
    print(key.start)
    print(key.stop)
    print(key.step)

def __delitem__(self, key):
    print("del", key)
    print(key.start)
    print(key.stop)
    print(key.step)

obj1 = Foo("aaa", 100)
del obj1[1:20]

# 输出
del slice(1, 20, None)
1
20
None

  • __iter__ 含有该方法，对象就可以被迭代了，默认不可迭代

class Foo:

    def __iter__(self):
        yield 1
        yield 2

obj = Foo()
for item in obj:
    print(item)

面向对象其他

  • isinstance 查看对象是否是类和该类父类的实例

class Foo:
    pass

obj = Foo()

ret = isinstance(obj, Foo)
print(ret)

# 输出
True
  • issubclass 查看前者是否是后者的子类
class Foo:
    pass


class Bar(Foo):
    pass


ret = issubclass(Bar, Foo)
print(ret)

# 输出
Trues
  • 执行父类的方法，在父类方法的基础之上再添加自己的内容
class Foo:

    def f1(self):
        print("Foo.f1")


class Bar(Foo):

    def f1(self):
        # 主动执行父类的f1方法
        super(Bar, self).f1()
        print("哈哈哈")

obj = Bar()
obj.f1()

# 输出
Foo.f1
哈哈哈

  • 应用

    • 自定义类型，对字典进行补充 --> 有序字典
    class MyDict(dict):

def __init__(self):
    self.li = []
    super(MyDict, self).__init__()   # 执行父类的__init__方法

def __setitem__(self, key, value):
    self.li.append(key)
    super(MyDict, self).__setitem__(key, value) # 执行父类的__setitem__方法

def __str__(self):
    temp_list = []
    for key in self.li:
        value = self.get(key)
        temp_list.append("'%s': %s" % (key, value,))

    temp_str = "{" + ",".join(temp_list) + "}"
    return temp_str

obj = MyDict()
obj["k1"] = 123    # 调用obj的__setitem__方法
obj["k2"] = 456
print(obj)  # 调用obj的__str__方法

异常处理

  • try except
  • else 如果无异常，则执行
  • finally 不管是否有异常，都执行
  • raise 主动触发异常
  • assert 断言 条件成立不报错，反之报错

设计模式之单例模式

单例模式就是一个类只能创建一个实例化对象


class Foo:
    instance = None

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    @classmethod
    def get_instance(cls):
        if cls.instance:
            return cls.instance
        else:
            obj = cls("aaa")
            cls.instance = obj
            return obj

obj1 = Foo.get_instance()
print(obj1)

obj2 = Foo.get_instance()
print(obj2)

# 输出
<__main__.Foo object at 0x1007f9550>
<__main__.Foo object at 0x1007f9550>

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