python学习之路-8 面向对象之进阶

上篇内容回顾和补充

• 面向对象三大特性

  • 封装

  • 继承

  • 多态

    • 在python中没有多态的概念
    • 变量的类型允许为多种数据类型称之为多态

    # c#/java中的多态
    # 伪代码
    def func(int arg):
    	print(arg)
    func(123)  # 这样调用是没问题的
    func("aa")  # 这样是会报错的，因为func接受的参数必须是int类型
    
    那么如果func函数中的arg参数需要接受多种类型的参数，就需要按照下面的代码来搞：
    class A:
    	pass
    
    class B(A):
    	pass
    
    class C(A):
    	pass
    
    调用的时候：
    # arg参数，必须是A类型或A的子类类型
    def func(A arg):
    	print(arg)
    
    # 下面这三种方式都可以赋值给func函数
    # obj = B()
    # obj = C()
    # obj = A()
    
    func(obj)
    
    

面向对象中的成员

字段

• 静态字段（类变量，多个对象共用一个字段，主要用于对象的变量内容都一样的时候）
• 普通字段（对象变量）
• 注意：静态字段在代码加载时就被创建了，而普通字段在类被实例化的时候才会被创建

class Foo:
	CC = 123  # 这个被称为字段（静态字段，属于类）

	def __init(self):
		self.name = "aaa"  #这个被称为字段（普通字段，属于对象）

• 静态字段和普通字段的使用

class Province:
	def __init__(self, name):
		self.name = name
		self.country = "中国"

# 实例化类
hn = Province("河南")
hn = Province("河北")
hn = Province("山东")
# 比如我需要实例化1000个像上面的对象，
每个对象中都会存在一个self.country="中国"的变量，
这样就会造成内存的浪费，这个时候就需要用静态字段来搞,代码如下：

class Province:
	country = "中国"
	def __init__(self, name):
		self.name = name

# 实例化类
hn = Province("河南")
hn = Province("河北")
hn = Province("山东")
# 这样所有的对象就会共用一个类变量country

• 普通字段和静态字段的访问规则
  • 普通字段只能用对象访问
  • 静态字段用类访问（万不得已的时候可以使用对象访问）

---

方法

• 普通方法，至少一个self,由对象执行

class Province:
	country = "中国"

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

	def show(self):	# 普通方法，由对象去调用执行（方法属于类）
		print(self.name)

# 调用普通方法
p = Province()  # 实例化成一个对象
p.show()   # 调用对象的show方法

• 静态方法，使用staticmethod装饰器将该方法变为静态方法，由类直接调用执行（也可以用对象执行，轻易不要用）

class Province:
	country = "中国"

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

	@staticmethod
	def show(arg1, arg2):	# 静态方法  == 函数，放在这个位置，表示这个静态方法是跟Province类有关的
		print(arg1, arg2)

# 执行静态方法
Province.show(111, 222)

• 类方法，静态方法的特殊形式，使用classmethod装饰器将该方法变为类方法，由类直接调用执行（也可以用对象执行，轻易不要用）

class Province:
	country = "中国"

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

	@classmethod
	def show(cls):	# 类方法，由类调用，最少要有一个参数cls，调用的时候这个参数不用传值，自动将类名赋值给cls
		print(cls)

# 调用方法
Province.show()

---

属性

• 将类中的方法变为一个属性，该属性的调用方法和字段是一样的

# 使用装饰器 property 将一个方法变为属性，在调用改属性的时候不需要加括号调用，代码如下：

class Pager:
    """
    计算分页的功能
    """

    def __init__(self, all_count):
        self.all_count = all_count

    @property
    def all_pager(self):
        """
        计算需要分几页,比如以每页10条为例子
        :return:
        """
        a1, a2 = divmod(self.all_count, 10)
        if a2 == 0:
            return a1
        else:
            return a1 + 1

p = Pager(101)
ret = p.all_pager
print(ret)

• 给属性添加赋值、删除功能(第一种方式)

class Pager:
"""
计算分页的功能
"""

def __init__(self, all_count):
    self.all_count = all_count

@property		# 将一个方法变为属性
def all_pager(self):
    """
    计算需要分几页,比如以每页10条为例子
    :return:
    """
    a1, a2 = divmod(self.all_count, 10)
    if a2 == 0:
        return a1
    else:
        return a1 + 1

@all_pager.setter    # 让all_pager属性具有赋值的方法，提供一个关联方式，具体的创建变量的代码还是需要自己去写的
def all_pager(self, value):
    print(value)

@all_pager.deleter   # 让all_pager属性具有删除的方法, 将del和这个方法进行关联，具体的删除方法还是需要自己去写的
def all_pager(self):
    print(“del all_pager”)

p = Pager(101)
ret = p.all_pager
print(ret)

p.all_pager = "100"	# 给属性设置参数，会调用被装饰器@all_pager.setter装饰的方法
del p.all_pager	# 删除  会调用被装饰器all_pager.deleter 装饰的方法

• 给属性添加赋值、删除功能(第二种方式)

class Pager:
    def __init__(self, all_count):
        self.all_count = all_count

    def f1(self):
        return 123

    def f2(self, value):
        pass

    def f3(self):
        pass

    foo = property(fget=f1, fset=f2, fdel=f3)  # 将foo实例化成一个属性，对foo进行调用的时候执行方法f1,对foo方法进行赋值的时候执行方法f2,对foo进行删除的时候调用方法f3

p = Pager(100)
result = p.foo
print(result)

p.foo = "aaa"

del p.foo

成员修饰符

• 私有，任何私有的东西都不能够在本类外部进行调用

  • 私有字段

    • 私有普通字段 只能够在本类中调用，被继承的都不能够被调用

    class Foo:
    	def __init__(self, name):
    		self.__name = name  # 定义一个私有的普通字段
    
    	def f1(self):
    		print(self.__name)
    
    class Bar(Foo):
    	def f2(self):
    		print(self.__name)   # 调用不到私有普通字段
    obj = Foo("aaa")
    print(obj.__name)   # 报错，私有字段只能够在本类中的方法进行调用
    obj.f1()	# 这个就是正常的
    

    • 私有静态字段 # 需要将一个方法变成静态方法，在静态方法中调用静态字段，然后在类外面通过调用类的静态方法，就可以访问类中的静态字段了

    class Foo:
        __cc = "123"		# 定义一个私有的静态字段
    
        def __init__(self, name):
            self.__name = name  
    
        @staticmethod
        def f1():
            print(Foo.__cc)
    
    # print(Foo.__cc) # 这样调用会报错
    Foo.f1()  # 这样就可以了
    
    

  • 私有方法

    • 私有普通方法

    class Foo:
    
        def __init__(self, name):
            self.name = name  # 定义一个私有的普通字段
    
        def __print(self):
            print(self.name)
    
        def f1(self):
            self.__print()
    
    obj = Foo("aaa")
    obj.f1()  # 通过调用类中的公有方法来执行私有方法
    
    

    • 私有静态方法

    class Foo:
    
    	def __init__(self, name):
    	    self.name = name  # 定义一个私有的普通字段
    
    	@staticmethod
    	def __f2(num):
    	    print(num)
    
    	@staticmethod
    	def f3(num):
    	    Foo.__f2(num)
    
    Foo.f3(10)
    

• 私有属性
• 使用对象访问私有的字段或方法可以通过obj._类名私有方法 调用类中私有的字段和方法

class Foo:

    """
    这是一个测试类
    """

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.__age = 10

    def __print(self):
        print(self.name)

obj = Foo("xx")
print(obj._Foo__age)
obj._Foo__print()

特殊成员

• __init__ 构造方法，也叫作初始化方法
• __del__ 析构函数 垃圾回收
• __doc__ 注释 对类的一个说明文档

class Foo:

    """
    这是一个测试类
    """

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

obj = Foo("xx")
print(obj.__doc__)

# 输出
    这是一个测试类

• __class__ 返回该对象属于哪个类 使用方法：对象.class

class Foo:

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

obj = Foo("xx")
print(obj.__class__)

# 输出
<class '__main__.Foo'>  # 表示本模块中的Foo类

• __call__ 执行对象() 会调用__call__方法

class Foo:

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

    def __call__(self):
        print("__call__", self.name)

obj = Foo("xx")
obj()

• __str__ 直接print对象的时候会调用__str__方法，并且会将__str__方法的返回值赋值给obj进行输出

class Foo:

    """
    这是一个测试类
    """

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

    def __str__(self):
        return self.name

obj = Foo("xx")
print(obj)

# 输出
xx

• __add__

• __dict__

class Foo:

    """
    这是一个测试类
    """

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

obj1 = Foo("aaa", 100)
obj2 = Foo("bbb", 101)

ret = obj1.__dict__
print(ret)

# 输出
{'_Foo__age': 100, 'name': 'aaa'}

• __getitem__ 对字典通过key取值和列表通过切片取值底层的实现

  • 字典通过key取值

  class Foo:
  
      def __init__(self, name, age):
          self.name = name
          self.__age = age
  
      def __getitem__(self, item):
          print(item)
  
  obj1 = Foo("aaa", 100)
  
  obj1["xxx"]   # 会调用对象obj1的__getitem__方法 中括号内的参数赋值给item
  obj1[1:2]
  
  # 输出
  xxx
  slice(1, 2, None)	# slice是一个类
  

  • 列表通过切片取值

  
  class Foo:
  
      def __init__(self, name, age):
          self.name = name
          self.__age = age
  
      def __getitem__(self, item):
          print(type(item))
          print(item)
          print(item.start)
          print(item.stop)
          print(item.step)
  
  obj1 = Foo("aaa", 100)
  obj1[1:20:2]
  
  # 输出
  <class 'slice'>
  slice(1, 20, 2)
  1
  20
  2
  

• __setitem__ 对字典通过key设置值和列表通过切片设置值底层的实现

  • 字典通过key设置值

  class Foo:
      def __init__(self, name, age):
          self.name = name
          self.__age = age
  
      def __getitem__(self, item):
          print(type(item))
          print(item)
          print(item.start)
          print(item.stop)
          print(item.step)
  
      def __setitem__(self, key, value):
          print(key, value)
  
      def __delitem__(self, key):
          print("del", key)
  
  obj1 = Foo("aaa", 100)
  obj1["key"] = "value"
  
  # 输出
  key value
  

  • 列表通过切片设置值

  class Foo:
  
      def __init__(self, name, age):
          self.name = name
          self.__age = age
  
      def __getitem__(self, item):
          print(type(item))
          print(item)
          print(item.start)
          print(item.stop)
          print(item.step)
  
      def __setitem__(self, key, value):
          print(key, value)
          print(key.start)
          print(key.stop)
          print(key.step)
  
      def __delitem__(self, key):
          print("del", key)
  
  obj1 = Foo("aaa", 100)
  obj1[1:20] = [1, 2, 3]
  
  # 输出
  slice(1, 20, None) [1, 2, 3]
  1
  20
  None
  

• __delitem__ 删除字典指定的key和列表指定的切片范围底层的实现方法

  • 删除字典指定的key

  class Foo:
  
  def __init__(self, name, age):
      self.name = name
      self.__age = age
  
  def __getitem__(self, item):
      print(type(item))
      print(item)
      print(item.start)
      print(item.stop)
      print(item.step)
  
  def __setitem__(self, key, value):
      print(key, value)
      print(key.start)
      print(key.stop)
      print(key.step)
  
  def __delitem__(self, key):
      print("del", key)
  
  obj1 = Foo("aaa", 100)
  del obj1["aaa"]
  
  # 输出
  del aaa
  

  • 删除列表指定的切片范围

  class Foo:
  
  def __init__(self, name, age):
      self.name = name
      self.__age = age
  
  def __getitem__(self, item):
      print(type(item))
      print(item)
      print(item.start)
      print(item.stop)
      print(item.step)
  
  def __setitem__(self, key, value):
      print(key, value)
      print(key.start)
      print(key.stop)
      print(key.step)
  
  def __delitem__(self, key):
      print("del", key)
      print(key.start)
      print(key.stop)
      print(key.step)
  
  obj1 = Foo("aaa", 100)
  del obj1[1:20]
  
  # 输出
  del slice(1, 20, None)
  1
  20
  None
  

• __iter__ 含有该方法，对象就可以被迭代了，默认不可迭代

class Foo:

    def __iter__(self):
        yield 1
        yield 2

obj = Foo()
for item in obj:
    print(item)

面向对象其他

• isinstance 查看对象是否是类和该类父类的实例

class Foo:
    pass

obj = Foo()

ret = isinstance(obj, Foo)
print(ret)

# 输出
True

• issubclass 查看前者是否是后者的子类

class Foo:
    pass

class Bar(Foo):
    pass

ret = issubclass(Bar, Foo)
print(ret)

# 输出
Trues

• 执行父类的方法，在父类方法的基础之上再添加自己的内容

class Foo:

    def f1(self):
        print("Foo.f1")

class Bar(Foo):

    def f1(self):
        # 主动执行父类的f1方法
        super(Bar, self).f1()
        print("哈哈哈")

obj = Bar()
obj.f1()

# 输出
Foo.f1
哈哈哈

• 应用

  • 自定义类型，对字典进行补充 --> 有序字典

  class MyDict(dict):
  
  def __init__(self):
      self.li = []
      super(MyDict, self).__init__()   # 执行父类的__init__方法
  
  def __setitem__(self, key, value):
      self.li.append(key)
      super(MyDict, self).__setitem__(key, value) # 执行父类的__setitem__方法
  
  def __str__(self):
      temp_list = []
      for key in self.li:
          value = self.get(key)
          temp_list.append("'%s': %s" % (key, value,))
  
      temp_str = "{" + ",".join(temp_list) + "}"
      return temp_str
  
  obj = MyDict()
  obj["k1"] = 123    # 调用obj的__setitem__方法
  obj["k2"] = 456
  print(obj)  # 调用obj的__str__方法
  

异常处理

• try except
• else 如果无异常，则执行
• finally 不管是否有异常，都执行
• raise 主动触发异常
• assert 断言 条件成立不报错，反之报错

设计模式之单例模式

单例模式就是一个类只能创建一个实例化对象

class Foo:
    instance = None

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

    @classmethod
    def get_instance(cls):
        if cls.instance:
            return cls.instance
        else:
            obj = cls("aaa")
            cls.instance = obj
            return obj

obj1 = Foo.get_instance()
print(obj1)

obj2 = Foo.get_instance()
print(obj2)

# 输出
<__main__.Foo object at 0x1007f9550>
<__main__.Foo object at 0x1007f9550>