• Python学习 Day 8 继承 多态 Type isinstance dir __slots__


    继承和多态

    在OOP程序设计中,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、Superclass)。

    >>> class Animal(object):#名为Animal的class

    defrun(self):

    print'Animal is running...'

    >>> class Dog(Animal):#从Animal类继承

    pass

    >>> dog=Dog()

    >>> dog.run()#子类获得了父类的全部功能

    Animal is running...

    >>> class Dog(Animal):#对子类增加一些方法

    defrun(self):

    print'Dog is running...'

    >>> dog=Dog()

    >>> dog.run()

    Dog is running...

    多态

    a = list() # a是list类型

    b = Animal() # b是Animal类型

    c = Dog() # c是Dog类型

    >>> isinstance(a, list)

    True

    在继承关系中,如果一个实例的数据类型是某个子类,那它的数据类型也可以被看做是父类。但是,反过来就不行:

    >>> b = Animal()

    >>> isinstance(b, Dog)

    False

    继承可以把父类的所有功能都直接拿过来,这样就不必重零做起,子类只需要新增自己特有的方法,也可以把父类不适合的方法覆盖重写;有了继承,才能有多态。在调用类实例方法的时候,尽量把变量视作父类类型,这样,所有子类类型都可以正常被接收;

    使用type()

    判断对象类型,使用type()函数:

    >>> type(123)#基本类型都可以用type()判断

    <type 'int'>

    >>> type('str')

    <type 'str'>

    >>> type(None)

    <type 'NoneType'>

    >>> type(abs)#变量指向函数或者类,也可以用type()判断

    <type 'builtin_function_or_method'>

    >>> type(a)

    <class '__main__.Animal'>

    >>> type(123)==type(456)#比较两个变量的type类型是否相同

    True

    >>> import types#Python把每种type类型都定义好了常量,放在types模块里

    >>> type('abc')==types.StringType

    True

    >>> type(u'abc')==types.UnicodeType

    True

    >>> type([])==types.ListType

    True

    >>> type(str)==types.TypeType

    True

    >>> type(int)==type(str)==types.TypeType#特殊的类型

    True

    使用isinstance()

    isinstance()可以告诉我们,一个对象是否是某种类型。他判断的是一个对象是否是该类型本身,或者位于该类型的父继承链上。

    >>> isinstance(d, Dog) and isinstance(d,Animal)

    True

    >>> isinstance('a', str)

    True#能用type()判断的基本类型也可以用isinstance()判断

    >>> isinstance('a', (str, unicode))

    True# 判断一个变量是否是某些类型中的一种

    >>> isinstance(u'a', basestring)

    True#str和unicode都是从basestring继承下来的

    使用dir()

    >>> dir('ABC')#获得一个str对象的所有属性和方法

    ['__add__', '__class__', '__contains__','__delattr__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__','__getitem__', '__getnewargs__', '__getslice__', '__gt__', '__hash__','__init__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__','__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmod__', '__rmul__','__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '_formatter_field_name_split','_formatter_parser', 'capitalize', 'center', 'count', 'decode', 'encode','endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'index', 'isalnum', 'isalpha','isdigit', 'islower', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower','lstrip', 'partition', 'replace', 'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rpartition','rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase','title', 'translate', 'upper', 'zfill']

    类似__xxx__的属性和方法在Python中都是有特殊用途的,比如__len__方法返回长度。在Python中,如果你调用len()函数试图获取一个对象的长度,实际上,在len()函数内部,它自动去调用该对象的__len__()方法,所以,下面的代码是等价的:

    >>> len('ABC')

    3

    >>> 'ABC'.__len__()

    3

    我们自己写的类,如果也想用len(myObj)的话,就自己写一个__len__()方法:

    >>> class MyObject(object):

    def__len__(self):

    return 100

    >>> obj = MyObject()

    >>> len(obj)

    100

    配合getattr()、setattr()以及hasattr(),我们可以直接操作一个对象的状态:

    class MyObject(object):

    def__init__(self):

    self.x = 9

    defpower(self):

    return self.x * self.x

    >>> hasattr(obj, 'x') # 有属性'x'吗?

    True

    >>> obj.x

    9

    >>> hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗?

    False

    >>> setattr(obj, 'y', 19) # 设置一个属性'y'

    >>> hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗?

    True

    >>> getattr(obj, 'y') # 获取属性'y'

    19

    >>> obj.y # 获取属性'y'

    19

    >>> getattr(obj, 'z', 404) # 获取属性'z',如果不存在,返回默认值404

    404

    >>> hasattr(obj, 'power') # 有属性'power'吗?

    True

    >>> getattr(obj, 'power') # 获取属性'power'

    <bound method MyObject.power of<__main__.MyObject object at 0x108ca35d0>>

    >>> fn = getattr(obj, 'power') # 获取属性'power'并赋值到变量fn

    >>> fn # fn指向obj.power

    <bound method MyObject.power of<__main__.MyObject object at 0x108ca35d0>>

    >>> fn() # 调用fn()与调用obj.power()是一样的

    81

    使用__slots__

    >>> class Student(object):

    pass

    >>> s = Student()

    >>> s.name = 'Michael' # 动态给实例绑定一个属性

    >>> print s.name

    Michael

    >>> def set_age(self, age): # 定义一个函数作为实例方法

    self.age = age

    >>> from types import MethodType

    >>> s.set_age = MethodType(set_age, s,Student) # 给实例绑定一个方法

    >>> s.set_age(25) # 调用实例方法

    >>> s.age # 测试结果

    25

    但是,给一个实例绑定的方法,对另一个实例是不起作用的:

    >>> s2 = Student() # 创建新的实例

    >>> s2.set_age(25) # 尝试调用方法

    Traceback (most recent call last):

    File"<stdin>", line 1, in <module>

    AttributeError: 'Student' object has no attribute'set_age'

    为了给所有实例都绑定方法,可以给class绑定方法:

    >>> def set_score(self, score):

    ... self.score = score

    ...

    >>> Student.set_score = MethodType(set_score,None, Student)

    给class绑定方法后,所有实例均可调用:

    >>> s.set_score(100)

    >>> s.score

    100

    >>> s2.set_score(99)

    >>> s2.score

    99

    为了达到限制的目的,Python允许在定义class的时候,定义一个特殊的__slots__变量,来限制该class能添加的属性:

    >>> class Student(object):

    __slots__ = ('name', 'age') # 用tuple定义允许绑定的属性名称

    >>> s = Student() # 创建新的实例

    >>> s.name = 'Michael' # 绑定属性'name'

    >>> s.age = 25 # 绑定属性'age'

    >>> s.score = 99 # 绑定属性'score'

    Traceback (most recent call last):

    File"<stdin>", line 1, in <module>

    AttributeError: 'Student' object has no attribute'score'

    由于'score'没有被放到__slots__中,所以不能绑定score属性,试图绑定score将得到AttributeError的错误。

    使用__slots__要注意,__slots__定义的属性仅对当前类起作用,对继承的子类是不起作用的:

    >>> class GraduateStudent(Student):

    ... pass

    ...

    >>> g = GraduateStudent()

    >>> g.score = 9999

    除非在子类中也定义__slots__,这样,子类允许定义的属性就是自身的__slots__加上父类的__slots__。

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