python面向对象的知识梳理

面向对象（Object Oriented Programming）

三个基本特征：

1.封装：包含两个概念，对象将变量（状态）和方法（用来改变状态或执行涉及状态的计算）集中在一个地方—即对象本身。

通过封装隐藏类的内部数据，以避免客户端（client）代码（即类外部的代码）直接进行访问。

2.继承：在创建类时，该类也可以从另一个类那里继承方法和变量。被继承的类，称为父类（parent class）；继承的类则被称为子类（child class）

3.多态：为不同的基础形态（数据类型）提供相关接口的能力。（其中接口指的就是函数或者方法）

变量：

类变量：属于类对象及其创建的对象。

实例变量：实例变量属于对象。

在 定义属性或方法时，在 属性名或者方法名前 增加 两个下划线，定义的就是 私有 属性或方法

其中在类中的方法可以调用私有方法和变量

但是子类不能访问父类的私有方法及私有变量

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

    def eat(self):
        print('eating',self.__age)
        self.__eating_food()

    def __eating_food(self):
        print("food", self.name)

if __name__ == '__main__':
    d = Dog("tom", 15)# eating 15
    d.eat()# food tom

但是Python 中，并没有 真正意义 的 私有

给 属性、方法 命名时，实际是对 名称 做了一些特殊处理，使得外界无法访问到处理方式：在 名称 前面加上 _类名 => _类名__名称（例如d_Dog_age）

单例模式

设计模式

• 设计模式 是 前人工作的总结和提炼，通常，被人们广泛流传的设计模式都是针对 某一特定问题 的成熟的解决方案
• 使用 设计模式 是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性

单例设计模式

• 目的 —— 让 类 创建的对象，在系统中 只有 唯一的一个实例
• 每一次执行 类名() 返回的对象，内存地址是相同的

__new__ 方法

• 使用 类名() 创建对象时，Python 的解释器 首先 会 调用 __new__ 方法为对象 分配空间
• __new__ 是一个 由 object 基类提供的 内置的静态方法，主要作用有两个：
  • 1) 在内存中为对象 分配空间
  • 2) 返回 对象的引用
• Python 的解释器获得对象的 引用 后，将引用作为 第一个参数，传递给 __init__ 方法

重写 __new__ 方法 的代码非常固定！

• 重写 __new__ 方法 一定要 return super().__new__(cls)
• 否则 Python 的解释器 得不到 分配了空间的 对象引用，就不会调用对象的初始化方法
• 注意：__new__ 是一个静态方法，在调用时需要 主动传递 cls 参数

Python 中的单例

• 单例 —— 让 类 创建的对象，在系统中 只有 唯一的一个实例
  1. 定义一个 类属性，初始值是 None，用于记录 单例对象的引用
  2. 重写 __new__ 方法
  3. 如果 类属性 is None，调用父类方法分配空间，并在类属性中记录结果
  4. 返回 类属性 中记录的 对象引用

　　

只执行一次初始化工作

• 在每次使用 类名() 创建对象时，Python 的解释器都会自动调用两个方法：
  • __new__ 分配空间
  • __init__ 对象初始化
• 在上一小节对 __new__ 方法改造之后，每次都会得到 第一次被创建对象的引用
• 但是：初始化方法还会被再次调用

需求

• 让 初始化动作 只被 执行一次

解决办法

1. 定义一个类属性 init_flag 标记是否 执行过初始化动作，初始值为 False
2. 在 __init__ 方法中，判断 init_flag，如果为 False 就执行初始化动作
3. 然后将 init_flag 设置为 True
4. 这样，再次 自动 调用 __init__ 方法时，初始化动作就不会被再次执行 了

   class MusicPlayer(object):
   
       # 记录第一个被创建对象的引用
       instance = None
       # 记录是否执行过初始化动作
       init_flag = False
   
       def __new__(cls, *args, **kwargs):
   
           # 1. 判断类属性是否是空对象
           if cls.instance is None:
               # 2. 调用父类的方法，为第一个对象分配空间，第一次调用父类方法返回的结果用cls.instance这个变量保存
               cls.instance = super().__new__(cls)
   
           # 3. 返回类属性保存的对象引用（可以理解为第一次为对象分配的内存地址）
           return cls.instance
   
       def __init__(self):
   
           if not MusicPlayer.init_flag:
               print("初始化音乐播放器")
   
               MusicPlayer.init_flag = True
   
   # 创建多个对象
   player1 = MusicPlayer()
   print(player1)
   
   player2 = MusicPlayer()
   print(player2)