• 多态、魔法函数、和一些方法的实现原理


      多态

      • 定义
        官方解释: 多个不同类对象可以响应同一个方法,产生不同的结果
        多态不是一种特殊的语法,而是一种状态,特性(既多个不同对象可以响应同一个方法,产生不同的结果 )​​​是一种状态,
        如果程序具备这种状态,对象的使用者,可以很方便忽略对象之间的差异
      • 好处
        对于使用者而言,大大的降低了使用难度
      • 实现
        我们可以通过鸭子类型来让程序具备多态性

      两个内置函数

      • isinstance
        • 定义
          判断一个对象是否是某个类的实例
          参数1 要判断的对象
          参数2 要判断的类型​
        • 用法
          def add_num(a,b):
          
              if isinstance(a,int) and isinstance(b,int):
                  return a+b
              return None
          
          print(add_num(20,10))
          
          
          '''执行结果
          30
          '''
      • issubclass
        • 定义
          判断一个类是否是另一个类的子类 参数一是子类参数二是父类
        • 用法
          class Animal:
          
              def eat(self):
                  print("动物得吃东西...")
          
          class Pig(Animal):
              def  eat(self):
                  print("猪得吃 猪食....")
          
          
          class Tree:
              def light(self):
                  print("植物光合作用....")
          
          print(issubclass(Pig, Animal))
          print(issubclass(Tree, Animal))
          
          
          '''执行结果
          True
          False
          '''

      魔法函数

      • str 函数
        • 定义
          __str__  会在对象被转换为字符串时执行,转换的结果就是这个函数的返回值 
          使用场景:我们可以利用该函数 来自定义对象的打印格式
        • 解释
          打印一个实例化对象时,打印的其实时一个对象的地址。​
          而通过__str__()函数就可以帮助我们打印对象中具体的属性值,或者你想得到的东西。
          python中调用print()打印实例化对象时会调用__str__()如果__str__()中有返回值,就会打印其中的返回值。​
        • 用法
          class  Person:
          
              def __init__(self,name,age):
                  self.name = name
                  self.age = age
          
              def __str__(self):
          
                  return "这是一个person对象 name:%s age:%s" % (self.name,self.age)
          
          p = Person("jack",20)
          print(p)
          
          
          '''执行结果
          这是一个person对象 name:jack age:20
          '''
      • del 函数
        • 定义
          执行时机: 手动删除对象时立马执行,或是程序运行结束时也会自动执行 
          使用场景:当你的对象在使用过程中,打开了不属于解释器的资源:例如文件,网络端口 
        • 用法
          class Foo:
          
              def __del__(self):
                  print('执行我啦')
          
          f1=Foo()
          del f1
          print('------->')
          
          #输出 执行我啦
          #输出 ------->
          class Foo:
              def __del__(self):
                  print('执行我啦')
          
          f1=Foo()
          # del f1
          print('------->')
          #输出 ------->
          #输出 执行我啦
        • 用法解释
          第一个情景是执行删除时,自动执行了__del__方法
          第二个情景是程序执行完毕时,自动执行了__del__方法​
      • call 函数
        • 定义
          执行时机:在调用对象时自动执行,(即对象加括号)
        • 用法
          class A:
          
              def __call__(self, *args, **kwargs):
                  print("call run")
                  print(args)
                  print(kwargs)
          
          a = A()  # 实例化
          a(1,a=100)  # 调用
          
          
          '''执行结果
          call run
          (1,)
          {'a': 100}
          '''
      • slots
        • 定义
          该属性是一个类属性,用于优化对象内存占用
        • 原理
          将原本不固定的属性数量,变得固定了这样的解释器就不会为这个对象创建名称空间,
          所以__dict__也没了  从而达到减少内存开销的效果 
          另外:当类中出现了slots时将导致这个类的对象无法在添加新的属性 
        • 用法
          ass Person:
              __slots__ = ["name"]
              def __init__(self,name):
                  self.name = name
                  print(self.__dict__)
          p =  Person("jck")
          
          p.age = 20  # dict没有了
          print(p.__dict__)  # 所以打印会报错
          
          
          '''执行结果
          AttributeError: 'Person' object has no attribute '__dict__'
          '''

      点语法原理

      • 原理
        getattr 用点访问属性时,如果属性不存在时执行
        setattr 用点设置属性时
        delattr 用del 对象.属性  删除属性时 执行
      • 这几个函数反映了 python解释器是如何实现 用点来访问属性 

        ​getattribute 该函数也是用来获取属性
        在获取属性时如果存在getattribute则先执行该函数,
        如果没有拿到属性则继续调用 getattr函数,如果拿到了则直接返回
      • 案例
        class A:
        
            def __setattr__(self, key, value):
                # print(key)
                # print(value)
                print("__setattr____")
                self.__dict__[key] = value
                print('<------->')
        
            def __getattr__(self, item):
                print("__getattr____")
                return 1
        
            def __delattr__(self, item):
                print("__delattr____")
                print(item)
                self.__dict__.pop(item)
                print('<------->')
        a = A()
        a.name = "jack"
        del a.name
        print(a.name)
        
        
        '''执行结果
        __setattr____
        <------->
        __delattr____
        name
        <------->
        __getattr____
        1
        '''

      []取值原理

      • 原理
        getitem 当你用中括号去获取属性时 执行
        setitem  当你用中括号去设置属性时 执行
        delitem 当你用中括号去删除属性时 执行
      • 案例
        class A:
            def __getitem__(self, item):
                print("__getitem__")
                return self.__dict__[item]
        
            def __setitem__(self, key, value):
                print("__setitem__")
                self.__dict__[key] = value
        
            def __delitem__(self, key):
                del self.__dict__[key]
                print("__delitem__")
        
        a = A()
        a["name"] = "jack"  # a.name = "jack"
        print(a["name"])
        del a["name"]
        
        
        '''执行结果
        __setitem__
        __getitem__
        jack
        __delitem__
        '''

      运算符重载

      • 定义
        当我们在使用某个符号时,python解释器都会为这个符号定义一个含义,同时调用对应的处理函数, ​
        当我们需要自定义对象的比较规则时,就可在子类中覆盖 大于 等于 等一系列方法....​

        另外:案例的代码中,other指的是另一个参与比较的对象,大于和小于只要实现一个即可,
           符号如果不同 解释器会自动交换两个对象的位置
      • 案例
        class Student(object):
            def __init__(self,name,height):
                self.name = name
                self.height = height
        
            def __gt__(self, other):
                return self.height > other.height
        
            def __lt__(self, other):
                return self.height < other.height
        
            def __eq__(self, other):
                if self.name == other.name and  self.height == other.height:
                    return True
                return False
        
        stu1 = Student("jack",180)
        stu2 = Student("jack",180)
        print(stu1 < stu2)
        print(stu1 == stu2)
        
        
        '''执行结果
        False
        True
        '''

      迭代器的两个函数

      • 定义
        迭代器是指具有__iter__和__next__的对象
        我们可以为对象增加这两个方法来让对象变成一个迭代器 
      • 案例(自己写一个range)
        class MyRange:
        
            def __init__(self,start,end,step):
                self.start = start
                self.end = end
                self.step = step
        
            def __iter__(self):
                return self
        
            def __next__(self):
                a = self.start
                self.start += self.step
                if a < self.end:
                    return a
                else:
                    raise StopIteration
        
        for i in MyRange(1,6,2):
            print(i)
        
        
        '''执行结果
        1
        3
        5
        '''

      上下文管理

      • 定义
        在python中,上下文可以理解为是一个代码区间,一个范围 ,
        例如with open 打开的文件仅在这个上下文中有效
      • 两个方法
        enter 表示进入上下文,(进入某个场景 了)
        exit 表示退出上下文,(退出某个场景 了)
      • 执行方式
        当执行with 语句时,会先执行enter ,当代码执行完毕后执行exit;
        或者代码遇到了异常会立即执行exit,并传入错误信息
        包含错误的类型.错误的信息.错误的追踪信息
      • 注意
        enter 函数应该返回对象自己 

        exit函数 可以有返回值,是一个bool类型,用于表示异常是否被处理,仅在上下文中出现异常有用
        如果为True 则意味着,异常以及被处理了 ;False,异常未被处理,程序将中断报错
      • 案例(自己写一个open)
        class MyOpen(object):
            def __init__(self,path):
                self.path = path
        
            def __enter__(self):
                self.file = open(self.path)
                print("enter.....")
                return self
        
            def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
                print("exit...")
                # print(exc_type,exc_val,exc_tb)
                self.file.close()
                return True
        with MyOpen("a.txt") as m:
            print(m)
            print(m.file.read())
            # "123"+1
        
        m.file.read()
        
        
        '''执行结果
        enter.....
        <__main__.MyOpen object at 0x00000247FFC85978>
        asasasa
        exit...
        
        Traceback (most recent call last):
          File "上下文管理.py", line 20, in <module>
            m.file.read()
        ValueError: I/O operation on closed file.
        '''
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