Python系列之反射、面向对象

一、反射

说反射之前先介绍一下__import__方法,这个和import导入模块的另一种方式

1. import  commons
2. __import__('commons') 

如果是多层导入:

1. from list.text import commons
2. __import__(' list.text.commons',fromlist=True) #如果不加上fromlist=True,只会导入list目录

反射即想到4个内置函数分别为:getattr、hasattr、setattr、delattr  获取成员、检查成员、设置成员、删除成员下面逐一介绍先看例子：

class Foo(object):

    def __init__(self):
        self.name = 'abc'

    def func(self):
        return 'ok'

obj = Foo()
#获取成员
ret = getattr(obj, 'func')#获取的是个对象
r = ret()
print(r)
#检查成员
ret = hasattr(obj,'func')#因为有func方法所以返回True
print(ret)
#设置成员
print(obj.name) #设置之前为:abc
ret = setattr(obj,'name',19)
print(obj.name) #设置之后为:19
#删除成员
print(obj.name) #abc
delattr(obj,'name')
print(obj.name) #报错

对于反射小节：

1.根据字符串的形式导入模块。
2.根据字符串的形式去对象（某个模块）中操作其成员　

实例：基于反射实现类Web框架的路由系统

实现思路：规定用户输入格式 模块名/函数名 通过__import__的形式导入模块并通过 hasattr和getattr 检查并获取函数返回值。

二、面向对象

面向对象简称OOP，面向对象的程序设计把计算机程序视为一组对象的集合，而每个对象都可以接收其他对象发过来的消息，并处理这些消息，计算机程序的执行就是一系列消息在各个对象之间传递。

语法格式见下图：

关键字class 和函数def 是一样的。类名通常是大写开头的单词,定义号类后就可以创建实例如上图的类加()就相当于创建一个类的实例obj

1. def Bar(self)  其中self 为形式参数
2. 和实例化对象obj的内存地址相同

类的三大特性：封装、继承、多态

1、封装

面向对象编程的一个重要特点就是数据封装。例如：

class Foo:
    def fetch(self):
        print(self.beckend)  #self 直接在对象里面取值

obj = Foo()
obj.beckend = 'www.baidu.com'  #把beckend封装在对象里面
obj.fetch()

非主流的用法

class Foo :
        '''构造方法'''
    def __init__(self,bk):
        self.backend = bk  # 把obj对象的参数封装在 init 方法里
    def fetch(self):
        print(self.backend)
    def add(self):
        print(self.backend)
obj = Foo('www.xxx.com')
obj.fetch()
obj.add()

主流用法

通过代码我们看到__init__:称之为构造方法,需要注意__init__的第一个参数永远是self,表示的实例本身

封装的意义：当同一类型的方法具有相同的参数时,可以直接封装到对象里减少代码量。

使用场景把类当作模版，创建多个对象并且对象内封装的数据可以不同。

2、继承

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、Super class），有几点要注意:

1. 继承要在子类加上父类的类名
2. 子类和父类都有的方法，优先找子类的方法
3. python里面可以继承多个类C#,java 不可以多继承
4. 如果继承多个类，继承顺序为从左至右

例如下面的例子:

class Animals:
    def chi(self):
        print(self.Name + ' 吃')
    def he(self):
        print(self.Name + ' 喝')

class Dog(Animals):
    def __init__(self,name):
        self.Name = name
    def jiao(self):
        print(self.Name + ' 叫')
xxoo =Dog('某某某')

xxoo.chi()
xxoo.he()
xxoo.jiao()

继承实例

class Animals:
    def chi(self):
        print(self.Name +' 吃')

    def he(self):
        print(self.Name + ' 喝')

class Uncle:
    def du(self):
        print(self.Name + ' 赌')

class Dog(Animals,Uncle):
    def __init__(self,name):
        self.Name = name

xxoo = Dog('某某某')
xxoo.chi()
xxoo.du()

多继承

关于继承顺序需要注意例如 E继承(C,D) -->C继承(A)-->D继承(B) 如下图(python3)：

class A:
    def f1(self):
        print('A')
class B:
    def f(self):
        print('B')
class C(A):
    def f(self):
        print('C')
class D(B):
    def f1(self):
        print('D')

class E(C,D):
    def f(self):
        print('E')
aa = E()
aa.f1()

类的查找顺序

第二种查找顺序:E继承(C,D)-->C继承(A),D继承(B)-->A和B都继承(Boos) ,查找顺序如下(python3)：

class Boos:
    def f1(self):
        print('Boos')

class A(Boos):
    def f(self):
        print('A')
class B(Boos):
    def f(self):
        print('B')
class C(A):
    def f(self):
        print('C')
class D(B):
    def f1(self):
        print('D')

class E(C,D):
    def f(self):
        print('E')

aa = E()
aa.f1()

查找顺序

  下面说下python27的查找顺序是什么那？

未继承object为经典类查找顺序--> 深度优先

3、多态

即多种形态....

补充：

关于继承如何执行父类的构造方法那?有两种方法如下代码:

class Annimal:
    def __init__(self):
        print('Annimal的构造方法')

        self.ty = '动物'

class Cat(Annimal):
    def __init__(self):
        print('Cat的构造方法')
        self.n = '猫'
        super(Cat, self).__init__()  #推荐用这种
        # Annimal.__init__(self)        #第二种方式
c = Cat()

执行父类构造方法

查找源码的过程（self.xxxx(),从底层开始找）

三、成员

分别有静态字段、静态方法、类方法、特性、普通字段、普通方法、

class Provice:
    #静态字段
    country ='China'
    def __init__(self,name):
        #普通字段
        self.name = name
     #普通方法
    def show(self):
        print('show')

    @staticmethod  #静态方法
    def xo(arg):
        print('xo')
        print(arg)
    @classmethod  #类方法，必须要有个cls参数：自动传入类名
    def xxoo(cls):
        print('xxoo',cls)

    def start(self):
        print('start')
    @property #特性
    def end(self):
        print('end')
    @end.setter
    def end(self,values):
        print(values)
        self.name = values #也可以更改内存里的值

Provice.country #类访问静态字段
Provice.xo('alex') #类访问静态方法
Provice.xxoo() #访问类方法

#获取特性值
obj = Provice('alex')
obj.end
#设置特性值
obj1= Provice('alex')
obj1.end='123'
print(obj1.name)

#普通方法
obj1= Provice('alex')
obj1.show()

#普通字段
obj1= Provice('alex')
print(obj1.name)

成员小节：

1. 自己去访问自己的成员，除了类中的方法

2. 通过类访问的有:静态字段、静态方法、类方法

3. 通过对象访问：普通字段、普通方法 、特性

静态字段：存在类中 ,静态字段存在的意：把对象里面重复的数据只在类里保存一份
静态方法 ：没有self 可以传参数,调用的时候也需要传入参数 ,存在的意义:不需要创建对象，就可以访问此方法 ,为类而生
类方法:必须要有个cls参数：自动传入类名
特性  对象调用 、不能加参数，执行不用加括号

普通字段,存放在对象中
普通方法  存在的意义:普通方法如果要想被调用就需要创建self ,为对象而生

各成员存在的意义

四、成员修饰符

公有成员：任何地方都能访问
 私有成员：只有在类的内部才能访问，定义方式为命名时，前两个字符为下划线，如 "__test"

class Person:
    country = 'China'        #静态字段，属于公有成员
    __planet = 'Earth'       #静态字段，属于私有成员
    def __init__(self,name):
        print('Person build self.name')
        self.name = name

    def say(self):
        print('The planet is %s'%Person.__planet)    #在类的内部访问私有静态字段 

p1 = Person('Nothing')
p1.say()
print(p1.country)            #访问公有静态字段
print(p1.__planet)          #访问私有静态字段

#执行结果：
Person build self.name
The planet is Earth         #在类的内部可以访问
    print(p1.__planet)
China                   #外部可以访问公有静态字段
AttributeError: 'Person' object has no attribute '__planet'    #外部无法访问私有静态字段

小节：私有成员只能在类内部使用，其他的都不能使用包括继承的子类，也不是绝对 也可以通过访问，但是不推荐

对象._类名__字段名

类的特殊成员：

__doc__       表示类的描述信息
__module__     表示当前操作的对象在那个模块
__class__      表示当前操作的对象的类是什么
__init__       构造方法，通过类创建对象时，自动触发执行
__call__       对象后面加括号，触发执行。
__dict__       类或对象中的所有成员
__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。
__init__    构造方法，通过类创建对象时，自动触发执行

__setitem__，__getitem__，__delitem__ 用于索引操作，如字典。分别表示获取、设置、删除数据

五、异常处理　　

异常即是一个事件，该事件会在程序执行过程中发生，影响了程序的正常执行。

一般情况下，在Python无法正常处理程序时就会发生一个异常。

异常是Python对象，表示一个错误。

当Python脚本发生异常时我们需要捕获处理它，否则程序会终止执行。

语法：

try:
<语句>        #运行别的代码
except <名字>：
<语句>        #如果在try部份引发了'name'异常
except <名字>，<数据>:
<语句>        #如果引发了'name'异常，获得附加的数据
else:
<语句>        #如果没有异常发生

finally:
		xxxx　　

标准的异常有：

BaseException	所有异常的基类
SystemExit	解释器请求退出
KeyboardInterrupt	用户中断执行(通常是输入^C)
Exception	常规错误的基类
StopIteration	迭代器没有更多的值
GeneratorExit	生成器(generator)发生异常来通知退出
StandardError	所有的内建标准异常的基类
ArithmeticError	所有数值计算错误的基类
FloatingPointError	浮点计算错误
OverflowError	数值运算超出最大限制
ZeroDivisionError	除(或取模)零 (所有数据类型)
AssertionError	断言语句失败
AttributeError	对象没有这个属性
EOFError	没有内建输入,到达EOF 标记
EnvironmentError	操作系统错误的基类
IOError	输入/输出操作失败
OSError	操作系统错误
WindowsError	系统调用失败
ImportError	导入模块/对象失败
LookupError	无效数据查询的基类
IndexError	序列中没有此索引(index)
KeyError	映射中没有这个键
MemoryError	内存溢出错误(对于Python 解释器不是致命的)
NameError	未声明/初始化对象 (没有属性)
UnboundLocalError	访问未初始化的本地变量
ReferenceError	弱引用(Weak reference)试图访问已经垃圾回收了的对象
RuntimeError	一般的运行时错误
NotImplementedError	尚未实现的方法
SyntaxError	Python 语法错误
IndentationError	缩进错误
TabError	Tab 和空格混用
SystemError	一般的解释器系统错误
TypeError	对类型无效的操作
ValueError	传入无效的参数
UnicodeError	Unicode 相关的错误
UnicodeDecodeError	Unicode 解码时的错误
UnicodeEncodeError	Unicode 编码时错误
UnicodeTranslateError	Unicode 转换时错误
Warning	警告的基类
DeprecationWarning	关于被弃用的特征的警告
FutureWarning	关于构造将来语义会有改变的警告
OverflowWarning	旧的关于自动提升为长整型(long)的警告
PendingDeprecationWarning	关于特性将会被废弃的警告
RuntimeWarning	可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告
SyntaxWarning	可疑的语法的警告
UserWarning	用户代码生成的警告

五、单例模式

　　单例模式，也叫单子模式，是一种常用的软件设计模式。在应用这个模式时，单例对象的类必须保证只有一个实例存在。许多时候整个系统只需要拥有一个的全局对象，这样有利于我们协调系统整体的行为。

用装饰器方式实现

def wapper(cls):
    instances = {}
    def inner():
        if cls not in instances:
            instances[cls] = cls()
        return cls
    return inner

@wapper
def Foo():
    pass

f1 =Foo()
f2 =Foo()

print(f1 is f2)

静态方法实现：

class ConnectPool:
    __instatnce=None
    @staticmethod
    def get_instance():
        if ConnectPool.__instatnce:
            return ConnectPool.__instatnce
        else:
            ConnectPool.__instatnce = ConnectPool()
            return ConnectPool.__instatnce

obj =ConnectPool.get_instance()
print(obj)
obj1 =ConnectPool.get_instance()
print(obj1)