Python_Day8_面向对象编程进阶

本节内容：

• 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

经典类vs新式类

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

import abc

class Alert(object):

    '''报警基类'''

    __metaclass__ = abc.ABCMeta

 

    @abc.abstractmethod

    def send(self):

        '''报警消息发送接口'''

        pass

 

 class MailAlert(Alert):

    pass

 

m = MailAlert()

m.send()

 

实例二：

class Alert(object):
    '''报警基础类'''
    def send(self):
        '''报警消息发送接口'''
        raise NotImplementedError

class Mail_alert(Alert):
    def send(self,msg):
        print('>>sending...',msg)

if __name__ == '__main__':
    A = Mail_alert()
    A.send('web server is down.')

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

lass 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。

Traceback (most recent call last):

  File "/Users/PycharmProjects/python基础/自动化面向对象高级/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

 

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("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

Traceback (most recent call last):

  File "/Users/PycharmProjects/python基础/自动化面向对象高级/类方法.py", line 16, in <module>

    d.eat()

  File "/Users/PycharmProjects/python基础/自动化面向对象高级/类方法.py", line 11, in eat

    print("%s is eating" % self.name)

AttributeError: type object 'Dog' has no attribute 'name'

 

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("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

d = Dog("ChenRonghua")

d.eat

 

输出

 ChenRonghua is eating

 

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

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 

类的特殊成员方法

1. __doc__　　表示类的描述信息

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

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()()

6. __dict__ 查看类或对象中的所有成员

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。

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

9. __new__ __metaclass__

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 alex'

 

b). 特殊方式

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()


类 是由 type 类实例化产生，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__

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')

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，通俗来说就是不让用户看见大黄页！！！

try:

    pass

except Exception,ex:

    pass

2、异常种类

python中的异常种类非常多，每个异常专门用于处理某一项异常！！！

对于上述实例，异常类只能用来处理指定的异常情况，如果非指定异常则无法处理。

写程序时需要考虑到try代码块中可能出现的任意异常，可以这样写：

s1 = 'hello'

try:

    int(s1)

except IndexError,e:

    print e

except KeyError,e:

    print e

except ValueError,e:

    print e

万能异常 在python的异常中，有一个万能异常：Exception，他可以捕获任意异常，即：

s1 = 'hello'

try:

    int(s1)

except Exception,e:

    print e

 

当然不是，对于特殊处理或提醒的异常需要先定义，最后定义Exception来确保程序正常运行。

3、异常其他结构

 

try:

    # 主代码块

    pass

except KeyError,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

 

4、主动触发异常

 

try:

    raise Exception('我错了。')

except Exception,e:

    print e

 

5、自定义异常

 

class WupeiqiException(Exception):

 

    def __init__(self, msg):

        self.message = msg

 

    def __str__(self):

        return self.message

 

try:

    raise WupeiqiException('我的异常')

except WupeiqiException,e:

    print e

 

6、断言

# assert 条件

 

assert 1 == 1

 

assert 1 == 2

 

Socket

socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。

socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”，对于文件用【打开】【读写】【关闭】模式来操作。socket就是该模式的一个实现，socket即是一种特殊的文件，一些socket函数就是对其进行的操作（读/写IO、打开、关闭）

socket和file的区别：

• file模块是针对某个指定文件进行【打开】【读写】【关闭】
• socket模块是针对 服务器端 和 客户端Socket 进行【打开】【读写】【关闭】

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import socket

ip_port = ('127.0.0.1',9999)

sk = socket.socket()
sk.bind(ip_port)
sk.listen(5)

while True:
    print 'server waiting...'
    conn,addr = sk.accept()

    client_data = conn.recv(1024)
    print client_data
    conn.sendall('不要回答,不要回答,不要回答')

    conn.close()

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import socket
ip_port = ('127.0.0.1',9999)

sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)

sk.sendall('请求占领地球')

server_reply = sk.recv(1024)
print server_reply

sk.close()

更多功能

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0)

参数一：地址簇

　　socket.AF_INET IPv4（默认）
　　socket.AF_INET6 IPv6

　　socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信

参数二：类型

　　socket.SOCK_STREAM　　流式socket , for TCP （默认）
　　socket.SOCK_DGRAM　　 数据报式socket , for UDP

　　socket.SOCK_RAW 原始套接字，普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文，而SOCK_RAW可以；其次，SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文；此外，利用原始套接字，可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。
　　socket.SOCK_RDM 是一种可靠的UDP形式，即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问，在需要执行某些特殊操作时使用，如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。
　　socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务

参数三：协议

　　0　　（默认）与特定的地址家族相关的协议,如果是 0 ，则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议

sk.bind(address)

　　s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下，以元组（host,port）的形式表示地址。

sk.listen(backlog)

　　开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前，可以挂起的最大连接数量。

      backlog等于5，表示内核已经接到了连接请求，但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5
      这个值不能无限大，因为要在内核中维护连接队列

sk.setblocking(bool)

　　是否阻塞（默认True），如果设置False，那么accept和recv时一旦无数据，则报错。

sk.accept()

　　接受连接并返回（conn,address）,其中conn是新的套接字对象，可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。

　　接收TCP 客户的连接（阻塞式）等待连接的到来

sk.connect(address)

　　连接到address处的套接字。一般，address的格式为元组（hostname,port）,如果连接出错，返回socket.error错误。

sk.connect_ex(address)

　　同上，只不过会有返回值，连接成功时返回 0 ，连接失败时候返回编码，例如：10061

sk.close()

　　关闭套接字

sk.recv(bufsize[,flag])

　　接受套接字的数据。数据以字符串形式返回，bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。

sk.recvfrom(bufsize[.flag])

　　与recv()类似，但返回值是（data,address）。其中data是包含接收数据的字符串，address是发送数据的套接字地址。

sk.send(string[,flag])

　　将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于string的字节大小。即：可能未将指定内容全部发送。

sk.sendall(string[,flag])

　　将string中的数据发送到连接的套接字，但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None，失败则抛出异常。

      内部通过递归调用send，将所有内容发送出去。

sk.sendto(string[,flag],address)

　　将数据发送到套接字，address是形式为（ipaddr，port）的元组，指定远程地址。返回值是发送的字节数。该函数主要用于UDP协议。

sk.settimeout(timeout)

　　设置套接字操作的超时期，timeout是一个浮点数，单位是秒。值为None表示没有超时期。一般，超时期应该在刚创建套接字时设置，因为它们可能用于连接的操作（如 client 连接最多等待5s ）

sk.getpeername()

　　返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。

sk.getsockname()

　　返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)

sk.fileno()

　　套接字的文件描述符