学习PYTHON之路， DAY 8 - PYTHON 基础 8 (面向对象进阶)

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。

一、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
• 静态字段属于类

字段定义和使用

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

二、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：由类调用； 至少一个cls参数；执行类方法时，自动将调用该方法的类复制给cls；
• 静态方法：由类调用；无默认参数；

 1 class Foo:
 2
 3     def __init__(self, name):
 4         self.name = name
 5
 6     def ord_func(self):
 7         """ 定义普通方法，至少有一个self参数 """
 8
 9         # print self.name
10         print '普通方法'
11
12     @classmethod
13     def class_func(cls):
14         """ 定义类方法，至少有一个cls参数 """
15
16         print '类方法'
17
18     @staticmethod
19     def static_func():
20         """ 定义静态方法 ，无默认参数"""
21
22         print '静态方法'
23
24
25 # 调用普通方法
26 f = Foo()
27 f.ord_func()
28
29 # 调用类方法
30 Foo.class_func()
31
32 # 调用静态方法
33 Foo.static_func()

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。

三、属性　　

1、属性的基本使用

 1 # ############### 定义 ###############
 2 class Foo:
 3
 4     def func(self):
 5         pass
 6
 7     # 定义属性
 8     @property
 9     def prop(self):
10         pass
11 # ############### 调用 ###############
12 foo_obj = Foo()
13
14 foo_obj.func()
15 foo_obj.prop   #调用属性
16
17 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。

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

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

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

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
 公有有静态字段

 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

 私有静态字段

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

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

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

类的特殊成员

1. __call__

　　对象后面加括号，触发执行。

注：构造方法的执行是由创建对象触发的，即：对象 = 类名() ；而对于 __call__ 方法的执行是由对象后加括号触发的，即：对象() 或者 类()()

class Foo:

    def __init__(self):
        pass

    def __call__(self, *args, **kwargs):

        print '__call__'

obj = Foo() # 执行 __init__
obj()       # 执行 __call__

2. __dict__

　　类或对象中的所有成员

上文中我们知道：类的普通字段属于对象；类中的静态字段和方法等属于类，即：

 class Province:

     country = 'China'

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

     def func(self, *args, **kwargs):
         print 'func'

 # 获取类的成员，即：静态字段、方法、
 print Province.__dict__
 # 输出：{'country': 'China', '__module__': '__main__', 'func': <function func at 0x10be30f50>, '__init__': <function __init__ at 0x10be30ed8>, '__doc__': None}

 obj1 = Province('HeBei',10000)
 print obj1.__dict__
 # 获取 对象obj1 的成员
 # 输出：{'count': 10000, 'name': 'HeBei'}

 obj2 = Province('HeNan', 3888)
 print obj2.__dict__
 # 获取 对象obj1 的成员
 # 输出：{'count': 3888, 'name': 'HeNan'}

3.__str__

　　如果一个类中定义了__str__方法，那么在打印 对象 时，默认输出该方法的返回值。

class Foo:

    def __str__(self):
        return 'wupeiqi'

obj = Foo()
print obj
# 输出：wupeiqi

4、__getitem__、__setitem__、__delitem__

用于索引操作，如字典。以上分别表示获取、设置、删除数据

 class Foo(object):

     def __getitem__(self, key):
         print '__getitem__',key

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

     def __delitem__(self, key):
         print '__delitem__',key

 obj = Foo()

 result = obj['k1']      # 自动触发执行 __getitem__
 obj['k2'] = 'wupeiqi'   # 自动触发执行 __setitem__
 del obj['k1']           # 自动触发执行 __delitem__

5、__getslice__、__setslice__、__delslice__

该三个方法用于分片操作，如：列表

 class Foo(object):

     def __getslice__(self, i, j):
         print '__getslice__',i,j

     def __setslice__(self, i, j, sequence):
         print '__setslice__',i,j

     def __delslice__(self, i, j):
         print '__delslice__',i,j

 obj = Foo()

 obj[-1:1]                   # 自动触发执行 __getslice__
 obj[0:1] = [11,22,33,44]    # 自动触发执行 __setslice__
 del obj[0:2]                # 自动触发执行 __delslice__

6. __iter__ 

用于迭代器，之所以列表、字典、元组可以进行for循环，是因为类型内部定义了 __iter__