• Day9 面向对象高级


    一、方法

    方法包括:普通方法、静态方法和类方法,三种方法在内存中都归属于类,区别在于调用方式不同。

    • 普通方法:由对象用;至少一个self参数;执行普通方法时,自动将调用该方法的对象赋值给self
    • 类方法:由调用; 至少一个cls参数;执行类方法时,自动将调用该方法的复制给cls
    • 静态方法:由调用;无默认参数;
    class Weather:
        def set_temperature():
            print("Value ======>")
        set_temperature = staticmethod(set_temperature)
        #静态方法属于类,类在调用的时候可以不传实例本身!
        def set_wendu(cls):
            print("哈哈哈")
        set_wendu = classmethod(set_wendu)
    
    Weather.set_temperature()
    Weather.set_wendu()
    View Code
    实例方法、类方法、静态方法的区别:
    1.实例方法属于对象,不属于类,类方法和静态方法属于类不属于实例!
    2.静态方法和类方法都不需要实例化就可以调用!
    3.实例方法需要传入self【对象本身调用不需要传入self】,类方法需要传入cls类【类本身调用不需要传入cls】,静态方法不用传入参数!
    4.类方法只能访问类属性,不能访问实例属性!

    当然上面的静态方法和类方法也可以写成如下格式:
    class Weather:
        @staticmethod
        def set_temperature():
            print("Value ======>")
        #静态方法属于类,类在调用的时候可以不传实例本身!
        @classmethod
        def set_wendu(cls):
            print("哈哈哈")
    
    Weather.set_temperature()
    Weather.set_wendu()
    View Code
    class Dog(object):
     def __init__(self,name):
      self.name = name
     @classmethod
     def eat(self): #注意:当在该方法上加了@classmethod之后就不应该有self了
      print("%s is eating" % self.name)  #
    
    d = Dog("ChenRonghua")
    d.eat()
      #上面代码会报错,
       
    class Dog(object):
     name = "张三" #name定义在这里是可以被访问的
     def __init__(self,name):
      self.name = name
     @classmethod  #
     def eat(self):
      print("%s is eating" % self.name)  #
    
    d = Dog("ChenRonghua")
    d.eat()
    类方法只能访问类变量

    二、property属性

    如果你已经了解Python类中的方法,那么属性就非常简单了,因为Python中的属性其实是普通方法的变种。

    对于属性,有以下三个知识点:

    • 属性的基本使用
    • 属性的两种定义方式

    1、属性的基本使用

    # ############### 定义 ###############
    class Foo:
    
        def func(self):
            pass
    
        # 定义属性
        @property
        def prop(self):
            pass
    # ############### 调用 ###############
    foo_obj = Foo()
    
    foo_obj.func()
    foo_obj.prop   #调用属性
    属性的定义和使用

    由属性的定义和调用要注意一下几点:

    • 定义时,在普通方法的基础上添加 @property 装饰器;
    • 定义时,属性仅有一个self参数
    • 调用时,无需括号
                   方法:foo_obj.func()
                   属性:foo_obj.prop

    注意:属性存在意义是:访问属性时可以制造出和访问字段完全相同的假象

              属性由方法变种而来,如果Python中没有属性,方法完全可以代替其功能。

    实例:对于主机列表页面,每次请求不可能把数据库中的所有内容都显示到页面上,而是通过分页的功能局部显示,所以在向数据库中请求数据时就要显示的指定获取从第m条到第n条的所有数据(即:limit m,n),这个分页的功能包括:

    • 根据用户请求的当前页和总数据条数计算出 m 和 n
    • 根据m 和 n 去数据库中请求数据 
    # ############### 定义 ###############
    class Pager:
        
        def __init__(self, current_page):
            # 用户当前请求的页码(第一页、第二页...)
            self.current_page = current_page
            # 每页默认显示10条数据
            self.per_items = 10 
    
    
        @property
        def start(self):
            val = (self.current_page - 1) * self.per_items
            return val
    
        @property
        def end(self):
            val = self.current_page * self.per_items
            return val
    
    # ############### 调用 ###############
    
    p = Pager(1)
    p.start 就是起始值,即:m
    p.end   就是结束值,即:n
    View Code

    从上述可见,Python的属性的功能是:属性内部进行一系列的逻辑计算,最终将计算结果返回

    2、属性的两种定义方式

    属性的定义有两种方式:

    • 装饰器 即:在方法上应用装饰器
    • property函数 即:用property函数将方法转变为属性

    装饰器方式:在类的普通方法上应用@property装饰器

    我们知道Python中的类有经典类和新式类,新式类的属性比经典类的属性丰富。( 如果类继object,那么该类是新式类 )
    经典类,具有一种@property装饰器(如上一步实例)

    # ############### 定义 ###############    
    class Goods:
    
        @property
        def price(self):
            return "wupeiqi"
    # ############### 调用 ###############
    obj = Goods()
    result = obj.price  # 自动执行 @property 修饰的 price 方法,并获取方法的返回值
    View Code

    新式类,具有三种@property装饰器

    # ############### 定义 ###############
    class Goods(object):
    
        @property
        def price(self):
            print '@property'
    
        @price.setter
        def price(self, value):
            print '@price.setter'
    
        @price.deleter
        def price(self):
            print '@price.deleter'
    
    # ############### 调用 ###############
    obj = Goods()
    
    obj.price          # 自动执行 @property 修饰的 price 方法,并获取方法的返回值
    
    obj.price = 123    # 自动执行 @price.setter 修饰的 price 方法,并将  123 赋值给方法的参数
    
    del obj.price      # 自动执行 @price.deleter 修饰的 price 方法
    View Code

    注:经典类中的属性只有一种访问方式,其对应被 @property 修饰的方法
          新式类中的属性有三种访问方式,并分别对应了三个被@property、@方法名.setter、@方法名.deleter修饰的方法

    由于新式类中具有三种访问方式,我们可以根据他们几个属性的访问特点,分别将三个方法定义为对同一个属性:获取、修改、删除

    class Goods(object):
    
        def __init__(self):
            # 原价
            self.original_price = 100
            # 折扣
            self.discount = 0.8
    
        @property
        def price(self):
            # 实际价格 = 原价 * 折扣
            new_price = self.original_price * self.discount
            return new_price
    
        @price.setter
        def price(self, value):
            self.original_price = value
    
        @price.deltter
        def price(self, value):
            del self.original_price
    
    obj = Goods()
    obj.price         # 获取商品价格
    obj.price = 200   # 修改商品原价
    del obj.price     # 删除商品原价
    
    实例
    View Code

    property函数方式:

    当使用property函数方式创建属性时,经典类和新式类无区别

    class Foo:
    
        def get_bar(self):
            return 'wupeiqi'
    
        BAR = property(get_bar)
    
    obj = Foo()
    reuslt = obj.BAR        # 自动调用get_bar方法,并获取方法的返回值
    print reuslt
    View Code

    property的构造方法中有个四个参数

    • 第一个参数是方法名,调用 对象.属性 时自动触发执行方法
    • 第二个参数是方法名,调用 对象.属性 = XXX 时自动触发执行方法
    • 第三个参数是方法名,调用 del 对象.属性 时自动触发执行方法
    • 第四个参数是字符串调用 对象.属性.__doc__ ,此参数是该属性的描述信息
    class Foo:
    
        def get_bar(self):
            return 'wupeiqi'
    
        # *必须两个参数
        def set_bar(self, value): 
            return return 'set value' + value
    
        def del_bar(self):
            return 'wupeiqi'
    
        BAR = property(get_bar, set_bar, del_bar, 'description...')
    
    obj = Foo()
    
    obj.BAR              # 自动调用第一个参数中定义的方法:get_bar
    obj.BAR = "alex"     # 自动调用第二个参数中定义的方法:set_bar方法,并将“alex”当作参数传入
    del Foo.BAR          # 自动调用第三个参数中定义的方法:del_bar方法
    obj.BAE.__doc__      # 自动获取第四个参数中设置的值:description...
    View Code

    由于property函数方式创建属性具有三种访问方式,我们可以根据他们几个属性的访问特点,分别将三个方法定义为对同一个属性:获取、修改、删除

    class Goods(object):
    
        def __init__(self):
            # 原价
            self.original_price = 100
            # 折扣
            self.discount = 0.8
    
        def get_price(self):
            # 实际价格 = 原价 * 折扣
            new_price = self.original_price * self.discount
            return new_price
    
        def set_price(self, value):
            self.original_price = value
    
        def del_price(self, value):
            del self.original_price
    
        PRICE = property(get_price, set_price, del_price, '价格属性描述...')
    
    obj = Goods()
    obj.PRICE         # 获取商品价格
    obj.PRICE = 200   # 修改商品原价
    del obj.PRICE     # 删除商品原价
    
    实例
    View Code

    所以,定义属性共有两种方式,分别是【装饰器】和【property函数】,而【装饰器】方式针对经典类和新式类又有所不同。

    三、类的特殊方法

    1.__doc__  表示类的描述信息

    class Person:
        """
        描述类信息,这是用于看片的神奇
        """
        def __func(self):
            print("Person func")
    
    print(Person.__doc__)
    View Code

    2. __module__ 和  __class__ 

      __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

    class C:
        def __init__(self):
            self.name = "LH"
    View Code
    from lib.aa import C
    obj = C()
    print(obj.__module__) #当前对象的类所属的模块,如果是当前模块,值为"__main__"
    print(obj.__class__)  #当前对象的类
    View Code

    3. __init__

      构造方法,通过类创建对象时,自动触发执行。

    class Foo:
    
        def __init__(self, name):
            self.name = name
            self.age = 18
    
    
    obj = Foo('LH') # 自动执行类中的 __init__ 方法
    View Code

    4. __del__

      析构方法,当对象在内存中被释放时,自动触发执行。

    注:此方法一般无须定义,因为Python是一门高级语言,程序员在使用时无需关心内存的分配和释放,因为此工作都是交给Python解释器来执行,所以,析构函数的调用是由解释器在进行垃圾回收时自动触发执行的。

    class Foo:
    
        def __del__(self):
            pass
    View Code

    5. __call__

      对象后面加括号,触发执行。

    注:构造方法的执行是由创建对象触发的,即:对象 = 类名() ;而对于 __call__ 方法的执行是由对象后加括号触发的,即:对象() 或者 类()()

    class Foo:
    
        def __init__(self):
            pass
        
        def __call__(self, *args, **kwargs):
    
            print '__call__'
    
    
    obj = Foo() # 执行 __init__
    obj()       # 执行 __call__
    View Code

    6.__dict__

      类的所有成员及方法[包括静态方法和类方法]或对象的所有成员

    class Province:
    
        country = 'China'
    
        def __init__(self, name, count):
            self.name = name
            self.count = count
    
        def func(self, *args, **kwargs):
            print 'func'
    
    # 获取类的成员,即:静态字段、方法、
    print Province.__dict__
    # 输出:{'country': 'China', '__module__': '__main__', 'func': <function func at 0x10be30f50>, '__init__': <function __init__ at 0x10be30ed8>, '__doc__': None}
    
    obj1 = Province('HeBei',10000)
    print obj1.__dict__
    # 获取 对象obj1 的成员
    # 输出:{'count': 10000, 'name': 'HeBei'}
    
    obj2 = Province('HeNan', 3888)
    print obj2.__dict__
    # 获取 对象obj1 的成员
    # 输出:{'count': 3888, 'name': 'HeNan'}
    View Code

    7. __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。

    class Foo:
    
        def __str__(self):
            return 'wupeiqi'
    
    
    obj = Foo()
    print obj
    # 输出:wupeiqi
    View Code

    8、__getitem__、__setitem__、__delitem__

    用于索引操作,如字典。以上分别表示获取、设置、删除数据

    class Foo(object):
        def __getitem__(self, key):
            print('__getitem__', key)
    
        def __setitem__(self, key, value):
            print('__setitem__', key, value)
    
        def __delitem__(self, key):
            print('__delitem__', key)
    
    obj = Foo()
    result = obj['k1']  # 自动触发执行 __getitem__
    obj['k2'] = 'LH'  # 自动触发执行 __setitem__
    del obj['k1']  # 自动触发执行 __delitem__
    View Code

    9、__getslice__、__setslice__、__delslice__

     该三个方法用于分片操作,如:列表

    class Foo(object):
     
        def __getslice__(self, i, j):
            print '__getslice__',i,j
     
        def __setslice__(self, i, j, sequence):
            print '__setslice__',i,j
     
        def __delslice__(self, i, j):
            print '__delslice__',i,j
     
    obj = Foo()
     
    obj[-1:1]                   # 自动触发执行 __getslice__
    obj[0:1] = [11,22,33,44]    # 自动触发执行 __setslice__
    del obj[0:2]                # 自动触发执行 __delslice__
    View Code

    10. __iter__ 

    用于迭代器,之所以列表、字典、元组可以进行for循环,是因为类型内部定义了 __iter__ 

    class Foo(object):
        pass
    
    
    obj = Foo()
    
    for i in obj:
        print i
        
    # 报错:TypeError: 'Foo' object is not iterable
    第一步
    第二步
    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding:utf-8 -*-
    
    class Foo(object):
    
        def __init__(self, sq):
            self.sq = sq
    
        def __iter__(self):
            return iter(self.sq)
    
    obj = Foo([11,22,33,44])
    
    for i in obj:
        print i
    第三步

    以上步骤可以看出,for循环迭代的其实是  iter([11,22,33,44]) ,所以执行流程可以变更为:

    obj = iter([11,22,33,44])
     
    for i in obj:
        print i
    
    # -*- coding:utf-8 -*-
    
    obj = iter([11,22,33,44])
    
    while True:
        val = obj.next()
        print val
    For循环语法内部

    11.isinstance和issubclass

    class A:
        pass
    
    class B(A):
        pass
    
    print(issubclass(B,A)) #B是A的子类,返回True
    
    a1=A()
    print(isinstance(a1,A)) #a1是A的实例
    isinstance和issubclass

    注意:type与isinstance的区别:type()不会认为子类是一种父类类型。和 isinstance()会认为子类是一种父类类型。

    class Foo(object):  
        pass  
      
    class Bar(Foo):  
        pass  
      
    print type(Foo()) == Foo  
    print type(Bar()) == Foo  
    print isinstance(Bar(),Foo)  
    View Code

    12. __new__ 和 __metaclass__

    阅读以下代码:

    class Foo(object):
     
        def __init__(self):
            pass
     
    obj = Foo()   # obj是通过Foo类实例化的对象
    View Code

    上述代码中,obj 是通过 Foo 类实例化的对象,其实,不仅 obj 是一个对象,Foo类本身也是一个对象,因为在Python中一切事物都是对象

    如果按照一切事物都是对象的理论:obj对象是通过执行Foo类的构造方法创建,那么Foo类对象应该也是通过执行某个类的 构造方法 创建。

    print type(obj) # 输出:<class '__main__.Foo'>     表示,obj 对象由Foo类创建
    print type(Foo) # 输出:<type 'type'>              表示,Foo类对象由 type 类创建
    

    所以,obj对象是Foo类的一个实例Foo类对象是 type 类的一个实例,即:Foo类对象 是通过type类的构造方法创建。

    那么,创建类就可以有两种方式:

    a). 普通方式

    class Foo(object):
     
        def func(self):
            print 'hello wupeiqi'
    

    b).特殊方式(type类的构造函数)

    def func(self):
        print 'hello wupeiqi'
     
    Foo = type('Foo',(object,), {'func': func})
    #type第一个参数:类名
    #type第二个参数:当前类的基类
    #type第三个参数:类的成员
    

    ==》 类 是由 type 类实例化产生

    那么问题来了,类默认是由 type 类实例化产生,type类中如何实现的创建类?类又是如何创建对象?

    答:类中有一个属性 __metaclass__,其用来表示该类由 谁 来实例化创建,所以,我们可以为 __metaclass__ 设置一个type类的派生类,从而查看 类 创建的过程。

    class MyType(type):
    
        def __init__(self, what, bases=None, dict=None):
            super(MyType, self).__init__(what, bases, dict)
    
        def __call__(self, *args, **kwargs):
            obj = self.__new__(self, *args, **kwargs)
    
            self.__init__(obj)
    
    class Foo(object):
    
        __metaclass__ = MyType
    
        def __init__(self, name):
            self.name = name
    
        def __new__(cls, *args, **kwargs):
            return object.__new__(cls, *args, **kwargs)
    
    # 第一阶段:解释器从上到下执行代码创建Foo类
    # 第二阶段:通过Foo类创建obj对象
    obj = Foo()
    View Code

    四、反射

    python中的反射功能是由以下四个内置函数提供:hasattr、getattr、setattr、delattr,这四个函数分别用于对对象内部执行:检查是否含有某成员、获取成员、设置成员、删除成员。

    def getattr(object, name, default=None): # known special case of getattr
        """
        getattr(object, name[, default]) -> value
        
        Get a named attribute from an object; getattr(x, 'y') is equivalent to x.y.
        When a default argument is given, it is returned when the attribute doesn't
        exist; without it, an exception is raised in that case.
        """
        pass
    
    getattr(object, name, default=None)
    getattr源码解释
    def setattr(x, y, v): # real signature unknown; restored from __doc__
        """
        Sets the named attribute on the given object to the specified value.
        
        setattr(x, 'y', v) is equivalent to ``x.y = v''
    
    setattr(x, y, v)
    setattr源码解释
    def delattr(x, y): # real signature unknown; restored from __doc__
        """
        Deletes the named attribute from the given object.
        
        delattr(x, 'y') is equivalent to ``del x.y''
        """
    
    delattr(x, y)
    delattr源码解释
    class Foo(object):
     
        def __init__(self):
            self.name = 'wupeiqi'
     
        def func(self):
            return 'func'
     
    obj = Foo()
     
    # #### 检查是否含有成员 ####
    hasattr(obj, 'name')
    hasattr(obj, 'func')
     
    # #### 获取成员 ####
    getattr(obj, 'name')
    getattr(obj, 'func')
     
    # #### 设置成员 ####
    setattr(obj, 'age', 18)
    setattr(obj, 'show', lambda num: num + 1)
     
    # #### 删除成员 ####
    delattr(obj, 'name')
    delattr(obj, 'func')
    反射代码示例

    结论:反射说简单点 --> 就是利用字符串的形式去对象(模块)中操作(寻找/检查/删除/设置)成员一切事物都是对象!!!

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding:utf-8 -*-
    
    import sys
    
    
    def s1():
        print 's1'
    
    
    def s2():
        print 's2'
    
    
    this_module = sys.modules[__name__]
    
    hasattr(this_module, 's1')
    getattr(this_module, 's2')
    反射当前模块成员
    class Foo(object):
     
        staticField = "old boy"
     
        def __init__(self):
            self.name = 'wupeiqi'
     
        def func(self):
            return 'func'
     
        @staticmethod
        def bar():
            return 'bar'
     
    print getattr(Foo, 'staticField')
    print getattr(Foo, 'func')
    print getattr(Foo, 'bar')
    类是对象

    模块也是对象:

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding:utf-8 -*-
    
    def dev():
        return 'dev'
    home.py
    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding:utf-8 -*-
     
    """
    程序目录:
        home.py
        index.py
     
    当前文件:
        index.py
    """
     
     
    import home as obj
     
    #obj.dev()
     
    func = getattr(obj, 'dev')
    func() 

    综上:访问对象成员一共有三种方式:

    • obj.name
    • obj.__dict__['name']
    • getattr(obj, 'name')

    五、面向对象的软件开发

    面向对象的软件开发
    很多人在学完了python的class机制之后,遇到一个生产中的问题,还是会懵逼,这其实太正常了,因为任何程序的开发都是先设计后编程,python的class机制只不过是一种编程方式,编程只是规范的软件开发中的一步,也就是说:我们所学的只是其中的一部分,一个完整的软件开发过程,实际上是由以下几个阶段组成的;
    1.面向对象分析(Object Oriented Analysis,OOA)
    软件工程中的系统分析阶段,要求分析员和用户结合在一起,对用户的需求做出精确的分析和明确的表述从大的方面解析软件系统应该做什么,不做什么。面向对象的分析要按照面向对象的概念和方法在对任务的分析中从客观存在的事物和事物之间的关系建立一个能反映这是工作情况的需求模型,此时的模型是粗略的。

    2.面向对象编程(Object Oriented Design,OOD)
    根据面向对象分析阶段形成的需求模型,对每一部分分别进行具体的设计。首先是类的设计,类的设计可能包含多个层次(利用继承与派生机制)然后以这些类为基础提出程序设计的思路和方法,包括对算法的设计。在设计阶段并不牵涉任何一门具体的计算机语言,而是用一种更通用的描述工具(如伪代码或流程图)来描述。

    3.面向对象编程(Object Oriented Programming ,OOP)
    根据面向对象设计的结果,选择一种计算机语言把它写成程序,可以是python.

    4.面向对象测试(Object Oriented Test,OOT)
    在写好程序后交给用户使用前,必须对程序进行严格的测试,测试的目的是发现程序中的错误并修正它。
    面向对的测试是用面向对象的方法进行测试,以类作为测试的基本单元。

    5.面向对象维护(Object Oriented Soft Maintenance,OOSM)
    正如对任何产品都需要进行售后服务和维护一样,软件在使用时也会出现一些问题,或者软件商想改进软件的性能,这就需要修改程序。现在设计一个大的软件,是严格按照面向对象软件工程的5个阶段进行的,这5个阶段的工作不是由一个人从头到尾完成的,而是由不同的人分别完成,这样OOP阶段的任务就比较简单了。程序编写者只需要根据OOD提出思路,用面向对象语言编写出程序即可。在一个大型软件开发过程中,OOP只是很小的一部分。
    对于全栈开发的你来说,这五个阶段都有了,对于简单的问题,不必严格按照这5个阶段进行,往往由程序设计者按照面向对象的方法进行程序设计,包括类的设计和程序的设计!

     

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/python-machine/p/6846046.html
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