Python之路，Day7 - 面向对象编程进阶
本节内容：
- 面向对象高级语法部分
- 经典类vs新式类
- 静态方法、类方法、属性方法
- 类的特殊方法
- 反射
- 异常处理
- Socket开发基础
- 作业：开发一个支持多用户在线的FTP程序
面向对象高级语法部分
经典类vs新式类
把下面代码用python2 和python3都执行一下
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#_*_coding:utf-8_*_class A: def __init__(self): self.n = 'A'class B(A): # def __init__(self): # self.n = 'B' passclass C(A): def __init__(self): self.n = 'C'class D(B,C): # def __init__(self): # self.n = 'D' passobj = D()print(obj.n) |
classical vs new style：
- 经典类：深度优先
- 新式类：广度优先
- super()用法
抽象接口
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import abcclass Alert(object): '''报警基类''' __metaclass__ = abc.ABCMeta @abc.abstractmethod def send(self): '''报警消息发送接口''' passclass MailAlert(Alert): passm = MailAlert()m.send() |
上面的代码仅在py2里有效，python3里怎么实现呢？
静态方法
通过@staticmethod装饰器即可把其装饰的方法变为一个静态方法，什么是静态方法呢？其实不难理解，普通的方法，可以在实例化后直接调用，并且在方法里可以通过self.调用实例变量或类变量，但静态方法是不可以访问实例变量或类变量的，一个不能访问实例变量和类变量的方法，其实相当于跟类本身已经没什么关系了，它与类唯一的关联就是需要通过类名来调用这个方法
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class Dog(object): def __init__(self,name): self.name = name @staticmethod #把eat方法变为静态方法 def eat(self): print("%s is eating" % self.name)d = Dog("ChenRonghua")d.eat() |
上面的调用会出以下错误，说是eat需要一个self参数，但调用时却没有传递，没错，当eat变成静态方法后，再通过实例调用时就不会自动把实例本身当作一个参数传给self了。
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Traceback (most recent call last): File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基础/自动化day7面向对象高级/静态方法.py", line 17, in <module> d.eat()TypeError: eat() missing 1 required positional argument: 'self'</module> |
想让上面的代码可以正常工作有两种办法
1. 调用时主动传递实例本身给eat方法，即d.eat(d)
2. 在eat方法中去掉self参数，但这也意味着，在eat中不能通过self.调用实例中的其它变量了
1 class Dog(object):
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3 def __init__(self,name):
4 self.name = name
5
6 @staticmethod
7 def eat():
8 print(" is eating")
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12 d = Dog("ChenRonghua")
13 d.eat()
类方法
类方法通过@classmethod装饰器实现，类方法和普通方法的区别是， 类方法只能访问类变量，不能访问实例变量
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class Dog(object): def __init__(self,name): self.name = name @classmethod def eat(self): print("%s is eating" % self.name)d = Dog("ChenRonghua")d.eat() |
执行报错如下，说Dog没有name属性，因为name是个实例变量，类方法是不能访问实例变量的
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Traceback (most recent call last): File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基础/自动化day7面向对象高级/类方法.py", line 16, in <module> d.eat() File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基础/自动化day7面向对象高级/类方法.py", line 11, in eat print("%s is eating" % self.name)AttributeError: type object 'Dog' has no attribute 'name' |
此时可以定义一个类变量，也叫name,看下执行效果
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class Dog(object): name = "我是类变量" def __init__(self,name): self.name = name @classmethod def eat(self): print("%s is eating" % self.name)d = Dog("ChenRonghua")d.eat()#执行结果我是类变量 is eating |
属性方法
属性方法的作用就是通过@property把一个方法变成一个静态属性
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class Dog(object): def __init__(self,name): self.name = name @property def eat(self): print(" %s is eating" %self.name)d = Dog("ChenRonghua")d.eat() |
调用会出以下错误， 说NoneType is not callable, 因为eat此时已经变成一个静态属性了， 不是方法了， 想调用已经不需要加()号了，直接d.eat就可以了
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Traceback (most recent call last): ChenRonghua is eating File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基础/自动化day7面向对象高级/属性方法.py", line 16, in <module> d.eat()TypeError: 'NoneType' object is not callable |
正常调用如下
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d = Dog("ChenRonghua")d.eat输出 ChenRonghua is eating |
好吧，把一个方法变成静态属性有什么卵用呢？既然想要静态变量，那直接定义成一个静态变量不就得了么？well, 以后你会需到很多场景是不能简单通过 定义 静态属性来实现的， 比如 ，你想知道一个航班当前的状态，是到达了、延迟了、取消了、还是已经飞走了， 想知道这种状态你必须经历以下几步:
1. 连接航空公司API查询
2. 对查询结果进行解析
3. 返回结果给你的用户
因此这个status属性的值是一系列动作后才得到的结果，所以你每次调用时，其实它都要经过一系列的动作才返回你结果，但这些动作过程不需要用户关心， 用户只需要调用这个属性就可以，明白 了么？
class Flight(object):
def __init__(self,name):
self.flight_name = name
def checking_status(self):
print("checking flight %s status " % self.flight_name)
return 1
@property
def flight_status(self):
status = self.checking_status()
if status == 0 :
print("flight got canceled...")
elif status == 1 :
print("flight is arrived...")
elif status == 2:
print("flight has departured already...")
else:
print("cannot confirm the flight status...,please check later")
f = Flight("CA980")
f.flight_status
cool , 那现在我只能查询航班状态， 既然这个flight_status已经是个属性了， 那我能否给它赋值呢？试试吧
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f = Flight("CA980")f.flight_statusf.flight_status = 2 |
输出， 说不能更改这个属性，我擦。。。。，怎么办怎么办。。。
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checking flight CA980 statusflight is arrived...Traceback (most recent call last): File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基础/自动化day7面向对象高级/属性方法.py", line 58, in <module> f.flight_status = 2AttributeError: can't set attribute |
当然可以改， 不过需要通过@proerty.setter装饰器再装饰一下，此时 你需要写一个新方法， 对这个flight_status进行更改。
class Flight(object):
def __init__(self,name):
self.flight_name = name
def checking_status(self):
print("checking flight %s status " % self.flight_name)
return 1
@property
def flight_status(self):
status = self.checking_status()
if status == 0 :
print("flight got canceled...")
elif status == 1 :
print("flight is arrived...")
elif status == 2:
print("flight has departured already...")
else:
print("cannot confirm the flight status...,please check later")
@flight_status.setter #修改
def flight_status(self,status):
status_dic = {
0 : "canceled",
1 :"arrived",
2 : "departured"
}
print(" 33[31;1mHas changed the flight status to 33[0m",status_dic.get(status) )
@flight_status.deleter #删除
def flight_status(self):
print("status got removed...")
f = Flight("CA980")
f.flight_status
f.flight_status = 2 #触发@flight_status.setter
del f.flight_status #触发@flight_status.deleter
注意以上代码里还写了一个@flight_status.deleter, 是允许可以将这个属性删除
类的特殊成员方法
1. __doc__ 表示类的描述信息
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class Foo: """ 描述类信息，这是用于看片的神奇 """ def func(self): passprint Foo.__doc__#输出：类的描述信息 |
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 = 'wupeiqi'
from lib.aa import C obj = C() print obj.__module__ # 输出 lib.aa，即：输出模块 print obj.__class__ # 输出 lib.aa.C，即：输出类
3. __init__ 构造方法，通过类创建对象时，自动触发执行。
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
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()()
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class Foo: def __init__(self): pass def __call__(self, *args, **kwargs): print '__call__'obj = Foo() # 执行 __init__obj() # 执行 __call__ |
6. __dict__ 查看类或对象中的所有成员
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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'} |
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。
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class Foo: def __str__(self): return 'alex li'obj = Foo()print obj# 输出：alex li |
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
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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'] = 'alex' # 自动触发执行 __setitem__del obj['k1'] |
9. __new__ __metaclass__
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class Foo(object): def __init__(self,name): self.name = namef = Foo("alex") |
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。
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print type(f) # 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，f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
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class Foo(object): def func(self): print 'hello alex' |
b). 特殊方式
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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 |
def func(self):
print("hello %s"%self.name)
def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
Foo = type('Foo',(object,),{'func':func,'__init__':__init__})
f = Foo("jack",22)
f.func()
So ，孩子记住，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。
#_*_coding:utf-8_*_
class MyType(type):
def __init__(self, child_cls, bases=None, dict=None):
print("--MyType init---", child_cls,bases,dict)
#super(MyType, self).__init__(child_cls, bases, dict)
# def __new__(cls, *args, **kwargs):
# print("in mytype new:",cls,args,kwargs)
# type.__new__(cls)
def __call__(self, *args, **kwargs):
print("in mytype call:", self,args,kwargs)
obj = self.__new__(self,args,kwargs)
self.__init__(obj,*args,**kwargs)
class Foo(object,metaclass=MyType): #in python3
#__metaclass__ = MyType #in python2
def __init__(self, name):
self.name = name
print("Foo ---init__")
def __new__(cls, *args, **kwargs):
print("Foo --new--")
return object.__new__(cls)
def __call__(self, *args, **kwargs):
print("Foo --call--",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("Alex")
#print(obj.name)
类的生成 调用 顺序依次是 __new__ --> __call__ --> __init__
metaclass 详解文章：http://stackoverflow.com/questions/100003/what-is-a-metaclass-in-python 得票最高那个答案写的非常好
反射
通过字符串映射或修改程序运行时的状态、属性、方法, 有以下4个方法
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
判断object中有没有一个name字符串对应的方法或属性
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''
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''
"""
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')
动态导入模块
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import importlib__import__('import_lib.metaclass') #这是解释器自己内部用的#importlib.import_module('import_lib.metaclass') #与上面这句效果一样，官方建议用这个 |
异常处理
参考 http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5017742.html
Socket 编程
参考：http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5040823.html
作业：开发一个支持多用户在线的FTP程序
要求：
- 用户加密认证
- 允许同时多用户登录
- 每个用户有自己的家目录 ，且只能访问自己的家目录
- 对用户进行磁盘配额，每个用户的可用空间不同
- 允许用户在ftp server上随意切换目录
- 允许用户查看当前目录下文件
- 允许上传和下载文件，保证文件一致性
- 文件传输过程中显示进度条
- 附加功能：支持文件的断点续传
