Day7-Python3基础-面向对象进阶

内容：

• 面向对象高级语法部分异常处理
  • 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
• Socket开发基础

面向对象高级语法部分

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

class Dog(object):
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    @staticmethod#实际上跟类没关系了，将该函数与类的联系切断了,只是名义上归类管
    def eat(self):
        print("%s is eating "%(self.name))
    name='藏獒'

d = Dog("鲁班") 
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。

C:Anaconda3python.exe H:/Python3_study/jichu/day6/static_he.py
Traceback (most recent call last):
  File "H:/Python3_study/jichu/day6/static_he.py", line 25, in <module>
    s1.eat()
TypeError: eat() missing 1 required positional argument: 'self'

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

class Dog(object):
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    @staticmethod#实际上跟类没关系了，将该函数与类的联系切断了,只是名义上归类管
    def eat(self):
        print("%s is eating "%(self.name))
    name='藏獒'
    # @classmethod#类方法
    # def talk(self):
    #
    #     print("%s is talking"%self.name)
    # def __str__(self):
    #     return "<obj:%s>" % self.name
s1 = Dog('鲁班')

s1.eat(s1)

#输出结果为
#C:Anaconda3python.exe H:/Python3_study/jichu/day6/static_he.py
#鲁班 is eating 

#进程已结束,退出代码0

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　

class Dog(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    @classmethod
    def eat(self):
        print("%s is eating" % self.name)


d = Dog("二哈")
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

C:Anaconda3python.exe H:/Python3_study/jichu/day6/class_method.py
Traceback (most recent call last):
  File "H:/Python3_study/jichu/day6/class_method.py", line 12, in <module>
    d.eat()
  File "H:/Python3_study/jichu/day6/class_method.py", line 8, 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

class Dog(object):
    name = '藏獒'
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    @classmethod
    def eat(self):
        print("%s is eating" % self.name)


d = Dog("二哈")
d.eat()

运行结果如下：

C:Anaconda3python.exe H:/Python3_study/jichu/day6/class_method.py
藏獒 is eating

进程已结束,退出代码0

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　

class Dog(object):
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    @property
    def eat(self):
        print(" %s is eating" %self.name)
 
d = Dog("鲁班")
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

正常调用如下

d = Dog("鲁班")
d.eat
 
输出
 鲁班 is eating

好吧，把一个方法变成静态属性有什么用呢？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了。

'''
属性方法，把一个方法变成静态属性，
隐藏实现细节，对用户只是一步

'''
class Flight(object):
    '''
    描述航班这个类的状态的
    '''
    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
print(Flight.__doc__)

那现在我只能查询航班状态，这个flight_status已经是个属性了，也可以给它赋值，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 = {
: "canceled",
:"arrived",
: "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 

'''
属性方法，把一个方法变成静态属性，
隐藏实现细节，对用户只是一步(不需要关心后台如何实现)

'''


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("Has changed the flight status to ", 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 = 1  # 触发@flight_status.setter
del f.flight_status  # 触发@flight_status.deleter

类的特殊成员方法

1. __doc__　　表示类的描述信息

class Foo:
    """ 描述类信息，这是用于查看天气 """
 
    def func(self):
        pass
 
print Foo.__doc__
#输出：描述类信息，这是用于查看天气

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 = 'say goodbye!'

from lib.aa import C

obj = C()
# 输出 lib.aa，即：输出模块
print (obj.__module__)
# 输出 lib.aa.C，即：输出类
print (obj.__class__ )

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()()

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 　

 

#Author:Yun
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：{'name': 'HeNan', 'count': 3888}

 

　

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。

'''
__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 '一切皆对象'


obj = Foo()
print(obj)
# 输出：一切皆对象

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 __init__(self):
        self.data = {}
    def __getitem__(self, key):#获取数据
        print('__getitem__', key)
        return self.data.get(key)
    def __setitem__(self, key, value):#设置数据
        print('__setitem__', key, value)
        self.data[key]=value

    def __delitem__(self, key):#删除数据
        #可实现对字典的权限控制
        print('__delitem__', key)

'''
可以封装自己的字典，把字典封装成实例
'''
obj = Foo()
obj["name"]='妖姬'
obj["name"]
print(obj.data)
obj['k1']  # 自动触发执行 __getitem__
obj['k2'] = '鲁班'  # 自动触发执行 __setitem__
print(obj.data)

del obj["ndada"]
del obj['k1']#可实现对字典的权限控制

9. __new__ __metaclass__

class Foo(object):
 
 
    def __init__(self,name):
        self.name = name
 
 
f = Foo("alex")

上述代码中，f 是通过 Foo 类实例化的对象，其实，不仅 f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：f 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(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 

class Foo(object):
  
    def func(self):
        print ('hello ,贠先生！')

b). 特殊方式

#类的特殊创建方法
def func(self):
    print('%s say hello' % self.name)

def __init__(self,name,age):
    self.name = name
    self.age = age
Foo = type('Foo', (object,), {'sayhi': func,'__init__': __init__}
           )
f = Foo('鲁班',22)
f.sayhi()
print(type(Foo))

# 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,*args,**kwargs):

        print("Mytype __init__",*args,**kwargs)

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        #call用来创建new，new来创建实例
        obj = self.__new__(self)
        #给每个实例化的创建一个字典
        self.data = {"国籍":'召唤师峡谷'}
        #为什么实例化的__init__要在new之后创建
        #因为new要把执行的结果传给实例（obj）
        self.__init__(obj,*args, **kwargs)
        return obj

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        return type.__new__(cls, *args, **kwargs)


class Foo(object,metaclass= MyType):
    def __init__(self,name):
        self.name = name
        print("Foo __init__")

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("Foo __new__",cls, *args, **kwargs)
        print(object.__new__(cls))
        return object.__new__(cls)#继承父类的__new__方法
    #new是用来创建实例的
    #new可以对类在实例前进行定制

f = Foo("鲁班")
print(f.data)
print("类：",Foo("鲁班"))
#自定义元类,元类可以自己从头到尾定义一个类

 类的生成 调用 顺序依次是 __new__ --> __init__ --> __call__

 metaclass 详解文章：http://stackoverflow.com/questions/100003/what-is-a-metaclass-in-python 

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，改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。

hasattr(obj,name_str)
'''
判断一个对象obj里是否有对应的name_str
字符串的属性方法,若在则返回True,否则返回False
'''

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)

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''
    """

代码演示：

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')

修改属性

'''
反射
    hasattr(obj,name_str)
    判断一个对象obj里是否有对应的name_str
    字符串的属性方法,若在则返回True,否则返回False
    
    getattr(obj,name_str)
    根据字符串去获取obj（obj是方法名）对象里的对应的
    方法的内存地址,obj是静态属性返回的是属性
    
    setattr(x,'y',z) 
    is equivalent to x.y = v

    delattr
'''

def chat(self):
    print("%s is talking"%self.name)

class Dog(object):

    def __init__(self,name):
        self.name = name


    def eat(self):
        print("%s is eating.."%self.name
              )

d = Dog("妲己")
choice = input(">>:").strip()
if hasattr(d,choice):
    print(getattr(d,choice))#假设输入的是eat
    getattr(d,choice)()

else:
    setattr(d,choice,chat)#d.talk=chat,这里假设输入的是talk
    d.talk(d)#动态的把一个外边的方法装配给类

添加属性

class Dog(object):

    def __init__(self,name):
        self.name = name


    def eat(self):
        print("%s is eating.."%self.name
              )

d = Dog("妲己")
choice = input(">>:").strip()
if hasattr(d,choice):
    func = getattr(d,choice)
    func()


else:
    setattr(d,choice,None)
    v = getattr(d,choice)
    print(v)

删除属性

class Dog(object):

    def __init__(self,name):
        self.name = name


    def eat(self):
        print("%s is eating.."%self.name
              )

d = Dog("妲己")
choice = input(">>:").strip()
if hasattr(d,choice):

    delattr(d,choice)#删除属性

print(d.name)

异常处理

1、异常基础

在编程过程中为了增加友好性，在程序出现bug时一般不会将错误信息显示给用户，而是现实一个提示的页面

使用try...except语句处理异常，其语法为：

try:
    <语句>
except [<异常的名称>] [,<异常类的实例变量名称>]:
    <异常的处理语句>
[else:
    <没有异常产生时的处理语句>]

在中括号[]之内的语法，表示是可以省略的。使用try...except语句的工作原理如下。 1、执行try子句，即关键字try和关键字except之间的语句。 2、如果没有异常发生，忽略except子句，try子句执行后结束。 3、如果在执行try子句的过程中发生了异常，那么try子句余下的部分将被忽略。 如果异常的类型和except之后的名称相符，那么对应的except子句将被执行。 4、如果一个异常没有与任何的except匹配，那么这个异常将会传递给上层的try中。

异常的名称可以是空白表示except语句可以处理所有的异常

#下列案例捕捉ZeroDivisionError异常/ 
try:
    12 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("数值除以零")

 2、异常种类

#下列案例针对IndexError与TypeError两个异常，分别使用不同的except语句。
s = [1,2,3]
def getn(n):
    try:
        if n < 2:
            data = s[4]#IndexError
        else:
            file = open(1,2,3)#TypeError
    except IndexError:
        print("s列表的索引值错误")
    except TypeError:
        print("open()函数的参数类型错误")
getn(1)

getn(2)

3、异常其他结构

try:
    # 主代码块
    pass
except KeyErro as e:
    # 异常时，执行该块
    pass
else:
    # 主代码块执行完，执行该块
    pass
finally:
    # 无论异常与否，最终执行该块
    pass

names = ['妲己','鲁班']
data={}

try:

    # names[3]
    # data['name']

    # open('hwdhj.txt')
    print("hehe"
    )
except KeyError as e:#适用于多种错误的处理方法是一样的情形下
    print(e)

except IndexError as e:

    print(e)


except Exception as e:
    print(e)

else:
    print("一切正常")

finally:
    print("不管有没有错都执行finally语句！")

4、主动触发异常

try:
    raise Exception('错误了。。。')
except Exception as e:
    print(e)

5、自定义异常

class MyException(Exception):
    def __init__(self,msg):
        self.message = msg


try:
    raise  MyException("数据库连接不上！")

except MyException as e:
    print(e)

Python使用raise语句抛出一个指定的异常
raise NameError('这里使用raise抛出一个异常')
raise唯一的一个参数指定了要被抛出的异常。它必须是一个异常的实例或者是异常的类
(也就是Exception的子类)

当用户只想判断是否会抛出一个异常，而不是去处理它，此时使用raise语句是最佳选择

#下列案例在读取类的属性，如果类没有该属性就会输出AttributeError异常
class myClass:
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    def __getattr__(self,attr):
        if attr != "name":
            raise AttributeError
            
x = myClass("Andy")
x.name
x.sex

raise语句可以跳出嵌套循环

'''
如果想离开循环的时候，通常是使用break语句。如果在一个嵌套循环之内，
break语句只能离开最内层的循环，
而不能离开嵌套循环，此时可以使用raise语句离开嵌套循环。
'''
class ExitLoop(Exception):
    pass
try:
    i = 1
    while i<10:
        for j in range(1,10):
            print(i,j)
            if (i == 2) and (j == 2):
                raise (ExitLoop)
            i += 1
except ExitLoop:
    print("当i = 2 j = 2时离开嵌套循环")