Python学习笔记5

面向对象

• 类和对象的创建
• 属相相关
• 方法相关
• 元类
• 内置的特殊属性
• 内置的特殊方法

面向对象

类和对象的创建

类

# 经典类 没有继承 object的类
# 新式类 继承了 object的类

class Money:    # 2.x中默认是经典类，3.x中是新式类
    pass
    
class Money(object):    # 兼容的一种写法
    pass

# Money既是类的__name__属性名，又是一个引用该类的变量
print(Money.__name__)       # Money
xxx = Money
print(xxx.__name__)         # Money

对象

one = Money()
print(one)  # <__main__.Money object at 0x000001555E9534A8>
print(one.__class__)    # <class '__main__.Money'>

属性相关

对象属性

class Person:
    pass

p = Person()

# 给 p对象增加属性, 所有的属性好像是以字典的形式组织的
p.age = 18
print(p.age)        # 18
print(p.__dict__)   # {'age': 18} 

print(p.sex)    # AttributeError: 'Person' object has no attribute 'sex'

# 删除p对象的属性
del p.age
print(p.age)    # AttributeError: 'Person' object has no attribute 'age'

类属性

class Money:
    num = 666
    count = 1
    type = "rmb"
    
print(Money.num)    # 666

# 对象查找属性，先到对象自身去找，若未找到，根据 __class__找到对应的类，然后去类中查找
one = Money()
print(one.count)    # 1

# 不能通过对象去 修改/删除 对应类的属性
one.num = 555
print(Money.num)    # 666
print(one.num)      # 555

# 类属性会被各个对象共享
two = Money()

print(one.num, two.num)  # 666  666
Money.num = 555
print(one.num, two.num)  # 555  555

限制对象的属性添加

# 类中的 __slots__属性定义了对象可以添加的所有属性

class Person:
    __slots__ = ["age"]     # 只允许添加一个 age属性
    
p1 = Person()
p1.age = 1
p1.num = 2  # AttributeError: 'Person' object has no attribute 'num'

私有化属性

• Python没有真正的私有化支持，只能用给变量添加下划线来实现伪私有;通过名字重整机制

• 属性的访问范围：类的内部-->子类内部-->模块内的其他位置-->其他模块

• 公有属性 x

  • [x] 类的内部
  • [x] 子类内部
  • [x] 模块内的其他位置
  • [x] 子类内部

• 受保护属性 _x

  • [x] 类的内部
  • [x] 子类内部
  • [x] 模块内的其他位置（但不推荐）
  • [x] 子类内部（from ... import xxx 不可以访问，要指明all变量）

• 私有属性 __x

  • [x] 类的内部
  • [ ] 子类内部
  • [ ] 模块内的其他位置
  • [ ] 子类内部（同_x）

• 保护数据案例

class Person:
    def __init__(self):
        self.__age = 18
        
    def set_age(self, age):     # 错误数据的过滤
        if isinstance(age, int) and 0 < age < 150:
            self.__age = age
        else:
            print("Wrong age value")
            
    def get_age():
        return self.__age
        

p = Person()

print(p.get_age())      # 18
p.set_age(22)       
print(p.get_age())      # 22

• 只读属性

# 1. 属性私有化 + 属性化 get()方法
class Person(object):
    def __init__(self):
        self.__age = 18
        
    # 可以以使用属性的方式来使用方法
    @property
    def age(self):
        return self.__age

p = Person()
print(p.age)    # 18
p.age = 666     # Attribute Error: can't set attribute

# 2. 通过底层的一些函数
class Person:
    
    # 通过 属性 = 值 的方式来给一个对象增加属性时，底层都会调用这个方法，构成键值对，存储在 __dict__字典中
    # 可以考虑重写底层的这个函数，达到只读属性的目的
    def __setattr__(self, key, value):
        if key == "age" and key in __dict__:
            print("read only attribute")
        else:
            self.__dict__[key] = value

方法相关

方法的划分

• 实例方法
• 类方法
• 静态方法

class Person:

    def instance_fun(self):     # self: 调用对象的本身，调用时不用写，解释器会传参
        print("instance method", self)
        
    @classmethod
    def class_fun(cls):         # cls: 类本身
        print("class method", cls)
        
    @staticmethod
    def static_fun():
        print("static method")

• 所有的方法都存储在类中，实例中不存储方法
• 类方法和静态方法无法访问实例属性

方法的私有化

• 和变量的私有化思想差不多

class Person:
    __age = 18
    
    def __run(self):        # 只能在该类中被调用
        print("running...")

元类

• 创建类对象的类（类也是一个对象）

a, s = 8, "123"

print(a.__class__, s.__class__)     # <class 'int'> <class 'str'>
print(int.__class__, str.__class__)     # <class 'type'> <class 'type'>

• type是元类。
  

  image

• 通 type 元类来创建类，动态创建。也可以用__metaclass__来指明元类，进行类的创建。

  • 检测类对象中是否有metaclass属性
  • 检测父类中是否有metaclass属性
  • 检测模块中是否有metaclass属性
  • 通过内置的type来创建类

def run(self):
    print("run...")
    
Dog = type("Dog", (), {"count": 0, "run": run})
print(Dog)      # <class '__nain__.Dog'>

d = Dog()
print(d.count)      # 0
print(d.run())      # run...

内置的特殊属性

image

内置的特殊方法

• 信息格式化操作

  calss Person:
      def __init__(self, n, a):
          self.name = n
          self.age = a
    
      # 面向用户
      def __str__(self):
          return "name: %s, age: %d" % (self.name, self.age)
        
      # 面向开发人员
      def __repr__(self):
          # todo
          # 一般默认给出对象的类型及地址信息等
        
  # 打印或进行格式转换时，先调用 __str__()函数，若未实现，再调用 __repr__()函数
  p = Person("Rity", 18)
  print(p)      # name: Rity, age: 18
  
  res = str(p)
  print(res)    # name: Rity, age: 18
  
  print(repr(p))    # <__main__.Person object at 0x000001A869BEB470>
  

• 调用操作

  # 使得一个对象可以像函数一样被调用
  class PenFactory:
      def __init__(self, type):
          self.type = type
        
      def __call__(self, color):
          print("get a new %s, its color is %s" % (self.type, color))
          
  pencil = PenFactory("pencil")
  pen = PenFactory("pen")
  
  # 一下两种使用方式会调用 __call__()函数
  pencil("red")     # get a new pencil, ites color is red
  pencil("blue")    # get a new pencil, ites color is blue
  
  pen("black")      # get a new pen, ites color is black
  

• 索引操作

  class Person:
      def __init__(self):
          self.cache = {}
    
      def __setitem__(self, key, value):
          self.cache[key] = value
          
      def __getitem__(self, key):
          return self.cache[key]
    
      def __delitem__(self, key):
          del self.cache[key]
          
  p = Person()
  p["name"] = "Rity"
  ...
  

• 比较操作

  # 使得自己定义的类可以按照一定的规则进行比较
  import functools
  
  @functools.total_ordering
  class A:
  
      def __init__(self, age, height):
          self.age = age
          self.height = height
         
      def __eq__(self, other):      # ==
          return self.age == other.age
          
      def __lt__(self, ohter):      # <
          return self.age < other.age
          
  a1, a2 = A(18, 170), A(19, 178)
  
  # 因为逻辑具有相反性，当使用 > 时，首先会查找 __gt__()函数，若未定义，将参数交换后调用 __lt()__方法
  # 由 == 和 < 可以组合出其他的所有比价逻辑，使用装饰器可以自动生成其他逻辑对应的函数，简化代码
  
  print(a1 < a2)    # True
  print(a2 > a1)    # True
  print(a1 >= a2)   # False