Python基础—13-面向对象及异常处理

面向对象及异常处理

内置函数

• 总结：__init__、__del__、__str__、attr系列、item系列、__call__

• __str__与__repr__

  • 使用print/str方法时会自动触发__str__方法，当__str__不存在，尝试__repr__
  • 使用repr方法时会自动触发__repr__方法
  • repr方法通常用于返回对象的字符串表示形式
  • 这两个方法都只能返回字符串
  • eval方法可以将一个字符串当做有效的代码执行

• 算术运算符重载

  • 示例：

  class Number:
      def __init__(self, num):
          self.num = num
  
      # 对象出现在'+'左边时会自动触发
      def __add__(self, other):
          print('__add__')
          return self.num + other
  
      # 对象出现在'+'右边是会自动触发
      def __radd__(self, other):
          print('__radd__')
          return self.num + other
  
      # +=运算时会自动触发，没有时会触发 __add__
      def __iadd__(self, other):
          print('__iadd__')
          return Number(self.num + other)
  
  n = Number(100)
  ret = n + 200
  ret = 200 + n
  print(ret)
  n += 200    # n = n + 200
  print(n)

  • 自己测试

  加法：__add__、__radd__、__iadd__
  减法：__sub__、__rsub__、__isub__
  乘法：__mul__、__rmul__、__imul__
  除法：__truediv__、__rtruediv__、__itruediv__
  求余：__mod、__rmod__、__imod__

• 关系运算符重载

  >：        __gt__
  =：        __ge__
  <：        __lt__
  <=：       __le__
  ==：       __eq__
  !=：       __ne__

• 示例

   class Number:
        def __init__(self, num):
            self.num = num
  
        def __gt__(self, other):
            print('__gt__')
            return self.num > 200
  
        def __lt__(self, other):
            print('__lt__')
            return self.num < other
  
        def __eq__(self, other):
            print('__eq__')
            return self.num == other
  
        # 当没有此方法时，使用!=也会触发__eq__方法
        def __ne__(self, other):
            print('__ne__')
            return self.num != other
  
  n = Number(100)
  
  # print(n > 200)
  # print(200 > n)
  # print(200 == n)
  print(200 != n) 

深浅拷贝

• 引用计数

  • python中的所有变量都是对象，对象的管理采用的时引用计数的方式
  • 当多一个变量指向对象计数值加1，当少一个变指向对象计数值减1，减到0是，释放对象(__del__)

• 函数传参

  • 对于不可变的变量来说，函数中不可能改传递过来的变量
  • 对于可变的容器对象及自定义对象，作为函数参数传递时，传递的是引用，可以修改该对象

• 深浅拷贝

  class Person:
      def __del__(self):
          print('对象释放')
  
  p1 = Person()
  p2 = p1
  
  print(id(p1))
  print(id(p2))
  
  del p1
  del p2
  print('OVER')
  
  def test(m):
      # m += 1
      m[0] = 300
  
  # n = 100
  n = [100, 200]
  
  test(n)
  print(n)
  
  import copy
  
  lt = [1, 2, [3, 4]]
  
  # 浅拷贝，只拷贝对象本身，不拷贝对象中的元素
  # lt2 = lt.copy()
  # 浅拷贝
  lt2 = copy.copy(lt)
  
  # 深拷贝：不但拷贝对象本身，还拷贝对象中的元素
  lt2 = copy.deepcopy(lt)
  lt[0] = 100
  lt2 = 300
  
  print(id(lt))
  print(id(lt2))
  print(lt)
  print(lt2)

数据持久化(pickle)

• 说明：数据持久化存储方案，普通文件、序列化、数据库

• 示例：

  import pickle
  
  class Person:
      def __init__(self, name, age):
          self.name = name
          self.age  = age
  
      def __str__(self):
          return 'name:{},age:{}'.format(self.name, self.age)
  
  xiaoming = Person('xiaoming', 20)
  # 转换为bytes类型
  
  # s = pickle.dumps(xiaoming)
  # print(s)
  
  # 从字节流中提取对象
  # xm = pickle.loads(s)
  
  # print(xm)
  # 保存到文件中
  # fp = open('data.txt', 'wb')
  
  # pickle.dump(xiaoming, fp)
  # 从文件中获取对象
  
  fp = open('data.txt', 'rb')
  xm = pickle.load(fp)
  print(xm)

异常处理

• 相关概念

  • 错误：程序运行之前的语法问题，如：关键字、缩进、括号不成对等
  • 异常：在程序运行过程中出现的问题，如：未定义变量、除数为0、属性不存在等

• 异常处理

  • 说明：异常处理可以理解为特殊的流程控制语句，可以提高代码的健壮性。

• 异常语法：

  try:
        print('正常代码')
        # print(a)
        3/0
    except Exception as e:
        # Exception 是所有异常的基类，此处可以捕获所有的异常
        print('出现异常')
        print(e)
  
    print('其他内容')

• 多个异常

  # 分类捕获异常
  '''
  try:
      # print(a)
      # 3/0
      d = {}
      print(d['name'])
  except NameError as e:
      print('NameError:', e)
  except ZeroDivisionError as e:
      print('ZeroDivisionError:', e)
  except Exception as e:
      print('OtherError:', e)
  '''
  
  try:
      # print(a)
      # 3/0
      fp = open('123.txt')
  except (NameError, ZeroDivisionError) as e:
      # 将某些异常进行统一处理，写在一个元组中即可
      print(e)
  except:
      print('其他异常')

• 完整结构(else-finally)

  try:
      print('正常代码')
      print(a)
  except:
      # 出现异常时执行
      print('出现异常')
  else:
      # 正常结束(没有异常)时会执行
      print('正常结束')
  finally:
      # 无论有无异常，都会执行
      print('最后执行')

  else：正常结束时执行else中的代码

  finally：无论有无异常，最后都执行

• 抛出异常：raise

  try:
      print('正常代码')
      # 根据业务逻辑的需要，手动抛出异常
      raise Exception('手动抛出的异常')
  except Exception as e:
      print('异常：', e)
  
  print('OVER')

• 异常嵌套(try-except结构中再次使用try-except结构)

  print('我要去上班，什么事也阻止不了我上班的脚步')
  try:
      print('我准备骑电动车')
      raise Exception('昨天晚上不知道哪个缺德的家伙把我充电器拔了')
      print('骑车提前到达公司')
  except Exception as e:
      print(e)
      try:
          print('我准备做公交车')
          raise Exception('等了20分钟一直没有公交车，果断放弃')
          print('坐公交车准时到达公司')
      except Exception as e:
          print(e)
          print('我准备打车')
          print('打车还是快，一会就到达公司')
  
  print('热情满满的开始一天的工作')

• 自定义异常类(需要继承自官方的异常基类Exception)

  # 自定义异常类
  class MyException(Exception):
      def __init__(self, msg):
          self.msg = msg
  
      def __str__(self):
          return self.msg
  
      # 特定异常标准处理方案
      def deal(self):
          print('处理特定的自定义异常')
  
  try:
      print('正常执行')
        # 手动抛出自定义异常
        raise MyException('出现了自定义异常')
  except MyException as e:
      print(e)
        # 调用方法，处理异常
        e.deal()

• 特殊场景

  • 当我们进行文件操作时，无论过程中是否有异常，最终我们一定得进行关闭操作
  • 使用with语句，可以保证文件的关闭，无论中间过程是否出现异常

  # fp = open('test.txt', 'r')
    # 中间无论有无异常，最后一定得关闭文件
    # fp.close()
  
    with open('test.txt', 'r') as fp:
        content = fp.read(5)
        print(content)
        # 此处不要考虑文件的关闭问题，也不用是否有异常

虚拟环境

• 为什么使用虚拟环境？
  • 当一台电脑上不同软件需要依赖同一个包的不同版本时，为了进行环境隔离就出现了虚拟环境
• 安装工具：virtualenv
  • pip install virtualenv
• 创建虚拟环境
  • virtualenv 虚拟环境目录名
• 激活虚拟环境
  • 进入虚拟环境目录的Scripts目录
  • 执行：activate
• 退出虚拟环境
  • 进入虚拟环境目录的Scripts目录
  • 执行：deactivate.bat
• 冷冻一个环境依赖包
  • 执行：pip freeze > requirements.txt
• 快速复制一个虚拟环境
  • 创建一个虚拟环境
  • 激活虚拟环境
  • 执行：pip install -r requirements.txt