Python学习 Day 8 继承 多态 Type isinstance dir __slots__

继承和多态

在OOP程序设计中，当我们定义一个class的时候，可以从某个现有的class继承，新的class称为子类（Subclass），而被继承的class称为基类、父类或超类（Base class、Superclass）。

>>> class Animal(object):#名为Animal的class

defrun(self):

print'Animal is running...'

>>> class Dog(Animal):#从Animal类继承

pass

>>> dog=Dog()

>>> dog.run()#子类获得了父类的全部功能

Animal is running...

>>> class Dog(Animal):#对子类增加一些方法

defrun(self):

print'Dog is running...'

>>> dog=Dog()

>>> dog.run()

Dog is running...

多态

a = list() # a是list类型

b = Animal() # b是Animal类型

c = Dog() # c是Dog类型

>>> isinstance(a, list)

True

在继承关系中，如果一个实例的数据类型是某个子类，那它的数据类型也可以被看做是父类。但是，反过来就不行：

>>> b = Animal()

>>> isinstance(b, Dog)

False

继承可以把父类的所有功能都直接拿过来，这样就不必重零做起，子类只需要新增自己特有的方法，也可以把父类不适合的方法覆盖重写；有了继承，才能有多态。在调用类实例方法的时候，尽量把变量视作父类类型，这样，所有子类类型都可以正常被接收；

使用type()

判断对象类型，使用type()函数：

>>> type(123)#基本类型都可以用type()判断

<type 'int'>

>>> type('str')

<type 'str'>

>>> type(None)

<type 'NoneType'>

>>> type(abs)#变量指向函数或者类，也可以用type()判断

<type 'builtin_function_or_method'>

>>> type(a)

<class '__main__.Animal'>

>>> type(123)==type(456)#比较两个变量的type类型是否相同

True

>>> import types#Python把每种type类型都定义好了常量，放在types模块里

>>> type('abc')==types.StringType

True

>>> type(u'abc')==types.UnicodeType

True

>>> type([])==types.ListType

True

>>> type(str)==types.TypeType

True

>>> type(int)==type(str)==types.TypeType#特殊的类型

True

使用isinstance()

isinstance()可以告诉我们，一个对象是否是某种类型。他判断的是一个对象是否是该类型本身，或者位于该类型的父继承链上。

>>> isinstance(d, Dog) and isinstance(d,Animal)

True

>>> isinstance('a', str)

True#能用type()判断的基本类型也可以用isinstance()判断

>>> isinstance('a', (str, unicode))

True# 判断一个变量是否是某些类型中的一种

>>> isinstance(u'a', basestring)

True#str和unicode都是从basestring继承下来的

使用dir()

>>> dir('ABC')#获得一个str对象的所有属性和方法

['__add__', '__class__', '__contains__','__delattr__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__','__getitem__', '__getnewargs__', '__getslice__', '__gt__', '__hash__','__init__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__','__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmod__', '__rmul__','__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '_formatter_field_name_split','_formatter_parser', 'capitalize', 'center', 'count', 'decode', 'encode','endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'index', 'isalnum', 'isalpha','isdigit', 'islower', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower','lstrip', 'partition', 'replace', 'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rpartition','rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase','title', 'translate', 'upper', 'zfill']

类似__xxx__的属性和方法在Python中都是有特殊用途的，比如__len__方法返回长度。在Python中，如果你调用len()函数试图获取一个对象的长度，实际上，在len()函数内部，它自动去调用该对象的__len__()方法，所以，下面的代码是等价的：

>>> len('ABC')

3

>>> 'ABC'.__len__()

3

我们自己写的类，如果也想用len(myObj)的话，就自己写一个__len__()方法：

>>> class MyObject(object):

def__len__(self):

return 100

>>> obj = MyObject()

>>> len(obj)

100

配合getattr()、setattr()以及hasattr()，我们可以直接操作一个对象的状态：

class MyObject(object):

def__init__(self):

self.x = 9

defpower(self):

return self.x * self.x

>>> hasattr(obj, 'x') # 有属性'x'吗？

True

>>> obj.x

9

>>> hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗？

False

>>> setattr(obj, 'y', 19) # 设置一个属性'y'

>>> hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗？

True

>>> getattr(obj, 'y') # 获取属性'y'

19

>>> obj.y # 获取属性'y'

19

>>> getattr(obj, 'z', 404) # 获取属性'z'，如果不存在，返回默认值404

404

>>> hasattr(obj, 'power') # 有属性'power'吗？

True

>>> getattr(obj, 'power') # 获取属性'power'

<bound method MyObject.power of<__main__.MyObject object at 0x108ca35d0>>

>>> fn = getattr(obj, 'power') # 获取属性'power'并赋值到变量fn

>>> fn # fn指向obj.power

<bound method MyObject.power of<__main__.MyObject object at 0x108ca35d0>>

>>> fn() # 调用fn()与调用obj.power()是一样的

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使用__slots__

>>> class Student(object):

pass

>>> s = Student()

>>> s.name = 'Michael' # 动态给实例绑定一个属性

>>> print s.name

Michael

>>> def set_age(self, age): # 定义一个函数作为实例方法

self.age = age

>>> from types import MethodType

>>> s.set_age = MethodType(set_age, s,Student) # 给实例绑定一个方法

>>> s.set_age(25) # 调用实例方法

>>> s.age # 测试结果

25

但是，给一个实例绑定的方法，对另一个实例是不起作用的：

>>> s2 = Student() # 创建新的实例

>>> s2.set_age(25) # 尝试调用方法

Traceback (most recent call last):

File"<stdin>", line 1, in <module>

AttributeError: 'Student' object has no attribute'set_age'

为了给所有实例都绑定方法，可以给class绑定方法：

>>> def set_score(self, score):

... self.score = score

...

>>> Student.set_score = MethodType(set_score,None, Student)

给class绑定方法后，所有实例均可调用：

>>> s.set_score(100)

>>> s.score

100

>>> s2.set_score(99)

>>> s2.score

99

为了达到限制的目的，Python允许在定义class的时候，定义一个特殊的__slots__变量，来限制该class能添加的属性：

>>> class Student(object):

__slots__ = ('name', 'age') # 用tuple定义允许绑定的属性名称

>>> s = Student() # 创建新的实例

>>> s.name = 'Michael' # 绑定属性'name'

>>> s.age = 25 # 绑定属性'age'

>>> s.score = 99 # 绑定属性'score'

Traceback (most recent call last):

File"<stdin>", line 1, in <module>

AttributeError: 'Student' object has no attribute'score'

由于'score'没有被放到__slots__中，所以不能绑定score属性，试图绑定score将得到AttributeError的错误。

使用__slots__要注意，__slots__定义的属性仅对当前类起作用，对继承的子类是不起作用的：

>>> class GraduateStudent(Student):

... pass

...

>>> g = GraduateStudent()

>>> g.score = 9999

除非在子类中也定义__slots__，这样，子类允许定义的属性就是自身的__slots__加上父类的__slots__。