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  • python---面向对象

    一 概述

    1.1 编程方式

    首先介绍三种编程方式:

    1. 面向过程:根据业务逻辑从上到下写垒代码
    2. 函数式:将某功能代码封装到函数中,日后便无需重复编写,仅调用函数即可
    3. 面向对象:对函数进行分类和封装,让开发“更快更好更强...”

      面向过程编程最易被初学者接受,其往往用一长段代码来实现指定功能,开发过程中最常见的操作就是粘贴复制,即:将之前实现的代码块复制到现需功能处。随着时间的推移,开始使用了函数式编程,增强代码的重用性和可读性。今天我们来学习一种新的编程方式:面向对象编程(Object Oriented Programming,OOP,面向对象程序设计)

    注:java和c#只支持面向对象编程,而python比较灵活即支持面向对象编程也支持函数式编程。

    1.2 创建类和对象

    面向对象编程需要使用 “类” 和 “对象” 来实现,因此,面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。

    •   类就是一个模板,模板里可以包含多个函数,函数里实现一些功能
    •   对象则是根据模板创建的实例,通过实例对象可以执行类中的函数

    创建类和对象格式如下:

    注意点:

    1. class是关键字,表示类
    2. 创建对象,类名称后加括号即可
    3. 类中的函数第一个参数必须是self(详细见:类的三大特性之封装),类中定义的函数叫做方法

    例子:

    # 创建类
    class Foo:
    
        def Bar(self):
            print ('Bar')
    
        def Hello(self, name):
            print ('i am %s' %name)
    
    # 根据类Foo创建对象obj
    obj = Foo()
    obj.Bar()            #执行Bar方法
    obj.Hello('Terry') #执行Hello方法
    
    >>>Bar
    >>>i am Terry

    当写完上述的代码,你是不是有这样的疑问?利用面向对象编程方式来执行一个“方法”时比使用函数式编程要复杂,即:

    • 面向对象:【创建对象】【通过对象执行方法】
    • 函数编程:【执行函数】

      既然这样,那我们为什么要使用面向对象编程呢?那是因为不同的编程方式适合不同的场景,当应用于某一场景时,面向对象相对于函数式编程要简单的多(见封装的例子)。

    总结:函数式编程的应用场景 --> 各个函数之间是独立且无共用的数据

    二 面向对象的三大特性

      封装、继承和多态是面向对象的三大特性,下边详细介绍:

    2.1 封装

      封装,顾名思义就是将内容封装到某个地方,以后再去调用被封装在某处的内容。所以,在使用面向对象的封装特性时,需要:(1)将内容封装到某处(2)从某处调用被封装的内容

    (1)将内容封装到某处

    #创建类
    class foo:
        def __init__(self,name,age):  #称为构造方法,当根据类创造对象时自动执行
            self.name=name
            self.age=age
    
    #根据类foo创建对象
    #自动执行foo类的__init__方法
    obj1=foo("liuxiaohui",18) #将liuxiaohui和18分别封装到obj1和self的name,age中
    
    #根据类foo创建对象
    #自动执行foo类的__init__方法
    obj2=foo("Terry",18)   #将liuxiaohui和18分别封装到obj2和self的name,age中

     self 是一个形式参数,当执行 obj1 = Foo('liuxiaohui', 18 ) 时,self 等于 obj1

                                       当执行 obj2 = Foo('Terry', 18 ) 时,self 等于 obj2

    所以,内容其实被封装到了对象 obj1 和 obj2 中,每个对象中都有 name 和 age 属性,在内存里类似于下图来保存。

     

    (2)从某处调用被封装的内容

      调用被封装的内容时,有两种方法: 1.通过对象直接调用  2.通过self间接调用

    1 通过对象直接调用

    上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式,根据保存格式可以如此调用被封装的内容:对象.属性名。

    #创建类
    class foo:
        def __init__(self,name,age):  #称为构造方法,当根据类创造对象时自动执行
            self.name=name
            self.age=age
    
    #根据类foo创建对象
    #自动执行foo类的__init__方法
    obj1=foo("liuxiaohui",18) #将liuxiaohui和18分别封装到obj1和self的name,age中
    
    #根据类foo创建对象
    #自动执行foo类的__init__方法
    obj2=foo("Terry",18)   #将liuxiaohui和18分别封装到obj2和self的name,age中
    
    print(obj1.name,obj1.age)
    print(obj2.name,obj2.age)
    
    >>>liuxiaohui 18
    >>>Terry 18

    2.通过self间接调用

    class Foo:
      
        def __init__(self, name, age):
            self.name = name
            self.age = age
      
        def detail(self):
            print (self.name)
            print (self.age)
      
    obj1 = Foo('liuxiaohui', 18)
    obj1.detail()  # Python默认会将obj1传给self参数,即:obj1.detail(obj1),所以,此时方法内部的 self = obj1,即:self.name 是 liuxiaohui ;self.age 是 18
      
    obj2 = Foo('Terry', 18)
    obj2.detail()  # Python默认会将obj2传给self参数,即:obj1.detail(obj2),所以,此时方法内部的 self = obj2,即:self.name 是 Terry ; self.age 是 18
    
    >>>liuxiaohui
    >>>18
    >>>Terry
    >>>18

    总结对于面向对象的封装来说,其实就是使用构造方法将内容封装到 对象 中,然后通过对象直接或者self间接获取被封装的内容。

     例子:在终端输出如下信息

    • 小明,10岁,男,上山去砍柴
    • 小明,10岁,男,开车去东北
    • 小明,10岁,男,最爱大保健
    • 老李,90岁,男,上山去砍柴
    • 老李,90岁,男,开车去东北
    • 老李,90岁,男,最爱大保健
    • 老张...
    def kanchai(name, age, gender):
        print ("%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(name, age, gender))
    
    def qudongbei(name, age, gender):
        print ("%s,%s岁,%s,开车去东北" %(name, age, gender))
    
    def dabaojian(name, age, gender):
        print ("%s,%s岁,%s,最爱去追梦" %(name, age, gender))
    
    kanchai('小明', 10, '')
    qudongbei('小明', 10, '')
    dabaojian('小明', 10, '')
    
    kanchai('老李', 90, '')
    qudongbei('老李', 90, '')
    dabaojian('老李', 90, '')
    
    >>>小明,10岁,男,上山去砍柴
    >>>小明,10岁,男,开车去东北
    >>>小明,10岁,男,最爱去追梦
    >>>老李,90岁,男,上山去砍柴
    >>>老李,90岁,男,开车去东北
    >>>老李,90岁,男,最爱去追梦
    函数式编程
    class Foo:
    
        def __init__(self, name, age ,gender):
            self.name = name
            self.age = age
            self.gender = gender
    
        def kanchai(self):
            print ("%s,%s岁,%s,上山去砍柴" %(self.name, self.age, self.gender))
    
        def qudongbei(self):
            print ("%s,%s岁,%s,开车去东北" %(self.name, self.age, self.gender))
    
        def dabaojian(self):
            print ("%s,%s岁,%s,最爱去追梦" %(self.name, self.age, self.gender))
    
    xiaoming = Foo('小明', 10, '')
    xiaoming.kanchai()
    xiaoming.qudongbei()
    xiaoming.dabaojian()
    
    laoli = Foo('老李', 90, '')
    laoli.kanchai()
    laoli.qudongbei()
    laoli.dabaojian()
    
    >>>小明,10岁,男,上山去砍柴
    >>>小明,10岁,男,开车去东北
    >>>小明,10岁,男,最爱去追梦
    >>>老李,90岁,男,上山去砍柴
    >>>老李,90岁,男,开车去东北
    >>>老李,90岁,男,最爱去追梦
    面向对象编程

      通过上述对比可以看出,如果使用函数式编程,需要在每次执行函数时传入相同的参数,如果参数多的话,又需要粘贴复制了...  ;而对于面向对象只需要在创建对象时,将所有需要的参数封装到当前对象中,之后再次使用时,通过self间接去当前对象中取值即可。

    2.2 继承

    2.2.1 概述

      面向对象中的继承和现实生活中的继承相同,即:子可以继承父的内容。其实质就是将多个类共有的方法提取到父类中,子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。除了子类和父类的称谓,你可能看到过 派生类 和 基类 ,他们与子类和父类只是叫法不同而已。

    简单继承的伪代码如图所示:

    例子:

    class Animal:
    
        def eat(self):
            print ("%s 吃 " %self.name)
    
        def drink(self):
            print ("%s 喝 " %self.name)
    
        def shit(self):
            print ("%s 拉 " %self.name)
    
        def pee(self):
            print ("%s 撒 " %self.name)
    
    
    class Cat(Animal):
    
        def __init__(self, name):
            self.name = name
            self.breed =''
    
        def cry(self):
            print ('喵喵叫')
    
    class Dog(Animal):
    
        def __init__(self, name):
            self.name = name
            self.breed = ''
    
        def cry(self):
            print ('汪汪叫')
    
    
    c1 = Cat('小黑猫')
    c1.eat()
    
    c2 = Cat('小白猫')
    c2.drink()
    c2.cry()
    
    d1 = Dog('二哈')
    d1.eat()
    d1.cry()
    
    >>>小黑猫 吃 
    >>>小白猫 喝 
    >>>喵喵叫
    >>>二哈 吃 
    >>>汪汪叫
    小猫小狗的例子

    2.2.2 多继承

    在讲多继承时,先思考两个问题:

    1. 是否可以继承多个类
    2. 如果继承的多个类每个类中都定了相同的函数,那么那一个会被使用呢?

    answer

    1 Python的类可以继承多个类,Java和C#中则只能继承一个类

    2 Python的类如果继承了多个类,那么其寻找方法的方式有两种,分别是:深度优先广度优先

    • 当类是经典类时,多继承情况下,会按照深度优先方式查找
    • 当类是新式类时,多继承情况下,会按照广度优先方式查找

      经典类和新式类,从字面上可以看出一个老一个新,新的必然包含了跟多的功能,也是之后推荐的写法,从写法上区分的话,如果 当前类或者父类继承了object类,那么该类便是新式类,否则便是经典类。

    注意:在上述查找过程中,一旦找到,则寻找过程立即中断,便不会再继续找了

    2.3 多态

     Pyhon原生多态,不支持Java和C#这一类强类型语言中多态的写法。

     三 类的成员

     类的成员可以分为三大类:字段、方法和属性。

     

       注:所有成员中,只有普通字段的内容保存对象中,即:根据此类创建了多少对象,在内存中就有多少个普通字段。而其他的成员,则都是保存在类中,即:无论对象的多少,在内存中只创建一份。

    3.1 字段

    字段包括:普通字段和静态字段,他们在定义和使用中不同,最本质的区别是在内存中保存的位置不同,

    • 普通字段属于对象
    • 静态字段属于
    class Province:
    
        # 静态字段
        country = '中国'
    
        def __init__(self, name):
    
            # 普通字段
            self.name = name
    
    
    # 直接访问普通字段
    obj = Province('河北省')
    print (obj.name)
    
    # 直接访问静态字段
    print(Province.country)
    
    >>>河北省
    >>>中国

      通过上述代码可以看出【普通字段需要通过对象来访问】【静态字段通过类访问】,在使用上可以看出普通字段和静态字段的归属是不同的。其内容的存储方式类似如下图:

    由上图可以看出:

    • 静态字段在内存中只保存一份
    • 普通字段在每个对象中都要保存一份

    应用场景: 通过类创建对象时,如果每个对象都具有相同的字段,那么就使用静态字段

     3.2 方法

    类成员中的方法包括:普通方法、类方法和静态方法,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:由对象调用;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 Foo:
    
        def __init__(self, name):
            self.name = name
    
        def ord_func(self):
           #定义普通方法,至少有一个self参数
    
            print (self.name)
            print ('普通方法')
    
        @classmethod
        def class_func(cls):
            #定义类方法,至少有一个cls参数
    
            print ('类方法')
    
        @staticmethod
        def static_func():
            #定义静态方法 ,无默认参数
    
            print ('静态方法')
    
    
    # 调用普通方法
    f = Foo('Terry')
    f.ord_func()
    
    # 调用类方法
    Foo.class_func()
    
    # 调用静态方法
    Foo.static_func()
    
    >>>Terry
    >>>普通方法
    >>>类方法
    >>>静态方法

    总结:

    相同点:对于所有的方法而言,均属于类(非对象)中,所以,在内存中也只保存一份。

    不同点:方法调用者不同、调用方法时自动传入的参数不同。

     3.3 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。  

     3.3.1 属性的定义

    属性的定义有两种方式:

    1. 装饰器 即:在类的普通方法上应用装饰器
    2. 静态字段 即:在类中定义值为property对象的静态字段

     (1)装饰器方式

    经典类,具有一种@property装饰器

    class Goods:
    
        @property
        def price(self):
            return "Terry"
    # ############### 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
    print(result)
    
    >>>Terry

    新式类,具有三种@property装饰器

    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
    
    >>>@property
    >>>@price.setter
    >>>@price.deleter

    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

     (2)静态字段方式

    当使用静态字段的方式创建属性时,经典类和新式类无区别。

    简单的例子:

    class Foo:
    
        def get_bar(self):
            return 'Terry'
    
        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)
    
    >>>Terry

    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 'Terry'
    
        # 必须两个参数
        def set_bar(self, value):
            return 'set value' + value
    
        def del_bar(self):
            return 'Terrt'
    
        BAR = property(get_bar, set_bar, del_bar, 'description...')
    
    obj = Foo()
    
    ret=obj.BAR         # 自动调用第一个参数中定义的方法:get_bar
    print(ret)
    obj.BAR = "haha"  # 自动调用第二个参数中定义的方法:set_bar方法,并将“haha”当作参数传入
    del obj.BAR          # 自动调用第三个参数中定义的方法:del_bar方法
    obj.BAR.__doc__    # 自动获取第四个参数中设置的值:description...

    注:Python WEB框架 Django 的视图中 request.POST 就是使用的静态字段的方式创建的属性

     四 成员修饰符

      我们在第三章已经对类的每一个成员都做了详细的介绍,对其中每一个类的成员而言都有两种形式:

    • 公有成员,在任何地方都能访问
    • 私有成员,只有在类的内部才能方法

    4.1 定义的不同

    私有成员命名时,前两个字符是下划线。(特殊成员除外,例如:__init__、__call__、__dict__等)

    class C:
     
        def __init__(self):
            self.name = '公有字段'
            self.__foo = "私有字段"

    4.2 访问限制不同

    静态字段

    • 公有静态字段:类可以访问;类内部可以访问;派生类中可以访问。
    • 私有静态字段:仅类内部可以访问。
    class C:
    
        name = "公有静态字段"
    
        def func(self):
            print (C.name)
    
    class D(C):
    
        def show(self):
            print (C.name)
    
    
    ret=C.name         # 类访问
    print(ret)
    obj = C()
    obj.func()     # 类内部可以访问
    
    obj_son = D()
    obj_son.show() # 派生类中可以访问
    
    >>>公有静态字段
    >>>公有静态字段
    >>>公有静态字段
    公有静态字段
    class C:
    
        __name = "私有静态字段"
    
        def func(self):
            print (C.__name)
    
    class D(C):
    
        def show(self):
            print (C.__name)
    
    
    C.__name       # 类访问
    
    obj = C()
    obj.func()     # 类内部可以访问
    
    obj_son = D()
    obj_son.show() # 派生类访问
    
    >>>AttributeError: type object 'C' has no attribute '__name'
    >>>私有静态字段
    >>>AttributeError: type object 'C' has no attribute '_D__name'
    私有静态字段

    普通字段

    • 公有普通字段:对象可以访问;类内部可以访问;派生类中可以访问。
    • 私有普通字段:仅类内部可以访问。
    class C:
    
        def __init__(self):
            self.foo = "公有字段"
    
        def func(self):
            print (self.foo)  # 类内部访问
    
    class D(C):
    
        def show(self):
            print (self.foo) #派生类的访问
    
    obj = C()     #实例化对象
    
    ret=obj.foo     # 通过对象访问
    print(ret)
    obj.func()  # 类内部访问
    
    obj_son = D()
    obj_son.show()  # 派生类中访问
    
    公有字段
    公有字段
    公有字段
    公有字段
    class C:
    
        def __init__(self):
            self.__foo = "私有字段"
    
        def func(self):
            print (self.__foo)  # 类内部访问
    
    class D(C):
    
        def show(self):
            print (self.__foo) #派生类的访问
    
    obj = C()     #实例化对象
    
    ret=obj.foo     # 通过对象访问
    print(ret)
    obj.func()  # 类内部访问
    
    obj_son = D()
    obj_son.show()  # 派生类中访问
    
    >>>AttributeError: 'C' object has no attribute 'foo'
    >>>私有字段
    >>>AttributeError: 'D' object has no attribute '_D__foo'
    私有字段

    注:(1)方法、属性的访问于上述方式相似,即:私有成员只能在类内部使用。

          (2)如果想要强制访问私有字段,可以通过 【对象._类名__私有字段明 】访问(如:obj._C__foo),不建议强制访问私有成员。

          (3)非要访问私有属性的话,可以通过 对象._类__属性名。

    五 类的特殊成员 

      上文介绍了Python的类成员以及成员修饰符,从而了解到类中有字段、方法和属性三大类成员,并且成员名前如果有两个下划线,则表示该成员是私有成员,私有成员只能由类内部调用。无论人或事物往往都有不按套路出牌的情况,Python的类成员也是如此,存在着一些具有特殊含义的成员,详情如下:

    1. __doc__

      表示类的描述信息

    class Foo:
        "这是类的描述信息"
    
        def func(self):
            pass
    
    print (Foo.__doc__)
    
    >>>这是类的描述信息

    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

    #test1文件下:
    class C:
    
        def __init__(self):
            self.name = 'Terry'
    #test文件下
    from test1 import C
    
    obj = C()
    print (obj.__module__) # 输出test1,即:输出模块
    print (obj.__class__)      # 输出 test1.C,即:输出类
    
    >>>test1
    >>><class 'test1.C'>

    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
            print(self.name,self.age)
    
    obj = Foo('Terry') # 自动执行类中的 __init__ 方法
    
    Terry 18

    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

    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):
            print('__init__')
    
        def __call__(self, *args, **kwargs):
    
            print ('__call__')
    
    
    obj = Foo() # 执行 __init__
    obj()       # 执行 __call__
    
    >>>__init__
    >>>__call__

    6. __dict__

      类或对象中的所有成员

    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'}

     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 'Terry'
    
    obj = Foo()
    print (obj)
    
    >>>Terry

    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'] = 'Terry'    # 自动触发执行 __setitem__
    del obj['k1']           # 自动触发执行 __delitem__
    
    >>>__getitem__ k1
    >>>__setitem__ k2 Terry
    >>>__delitem__ k1

    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__

    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
    class Foo(object):
    
        def __iter__(self):
            pass
    
    obj = Foo()
    
    for i in obj:
        print (i)
    
    # 报错:TypeError: iter() returned non-iterator of type 'NoneType'
    第二步
    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,end=' ')
    
    >>>11 22 33 44 
    第三步

    11. __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

      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 Terry')

    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。

    六 异常处理

    6.1 异常概述

      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   #代码块,逻辑
    except Exception as e:
        pass   #上述代码块出错,自动执行当前块的内容
    else:     
        pass   #没有出错会执行该段代码块
    finally:
        pass   #不管有没有出错,均执行
    
    注:else,finally可以写可以不写

    例子:将用户输入的两个数字相加

    while True:
        num1 = input('num1:')
        num2 = input('num2:')
        try:
            num1 = int(num1)
            num2 = int(num2)
            result = num1 + num2
            print(result)
        except Exception as e:
            print ('出现异常,信息如下:')
            print (e)

    6.2 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!!!

    AttributeError 试图访问一个对象没有的树形,比如foo.x,但是foo没有属性x
    IOError 输入/输出异常;基本上是无法打开文件
    ImportError 无法引入模块或包;基本上是路径问题或名称错误
    IndentationError 语法错误(的子类) ;代码没有正确对齐
    IndexError 下标索引超出序列边界,比如当x只有三个元素,却试图访问x[5]
    KeyError 试图访问字典里不存在的键
    KeyboardInterrupt Ctrl+C被按下
    NameError 使用一个还未被赋予对象的变量
    SyntaxError Python代码非法,代码不能编译(个人认为这是语法错误,写错了)
    TypeError 传入对象类型与要求的不符合
    UnboundLocalError 试图访问一个还未被设置的局部变量,基本上是由于另有一个同名的全局变量,
    导致你以为正在访问它
    ValueError 传入一个调用者不期望的值,即使值的类型是正确的
    常用异常

    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。

    s1 = 'hello'
    try:
        int(s1)
    except IndexError as e:
        print (e)
    
    >>>报错:ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'hello'

    所以,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 as e:
        print (e)
    except KeyError as e:
        print (e)
    except ValueError as e:
        print (e)
    
    #不报错,直接输出:
    >>>invalid literal for int() with base 10: 'hello'

    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 as e:
        print (e)
    
    #不报错,直接输出:
    >>>invalid literal for int() with base 10: 'hello'

    接下来你可能要问了,既然有这个万能异常,其他异常是不是就可以忽略了!

    答: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。

    s1 = 'hello'
    try:
        int(s1)
    except KeyError as e:
        print ('键错误')
    except IndexError as e:
        print ('索引错误')
    except Exception as e:
        print ('错误')
    
    >>>错误

    6.3 主动触发异常

    try:
        raise Exception('我错了。。。')
    except Exception as e:
        print (e)
    
    >>>我错了。。。

    6.4 自定义异常

    class TerryException(Exception):
    
        def __init__(self, msg):
            self.message = msg
    
        def __str__(self):
            return self.message
    
    try:
        raise TerryException('我的异常')
    except TerryException as e:
        print (e)
    
    >>>我的异常

    6.5 断言

      用于用户强制服从,不服从则报错,可捕获,但一般不捕获

    # assert 条件
     
    assert 1 == 1
     
    assert 1 == 2

    七 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、删除成员操作。

    class Foo(object):
    
        def __init__(self):
            self.name = 'Terry'
    
        def func(self):
            return 123
    
    obj = Foo()
    
    # #### 检查是否含有成员 ####
    ret1=hasattr(obj, 'name')
    print(ret1)     #True
    ret2=hasattr(obj, 'func')
    print(ret2)     #True
    
    # #### 获取成员 ####
    ret3=getattr(obj, 'name')
    print(ret3)     #Terry
    ret4=getattr(obj, 'func')
    print(ret4)     #<bound method Foo.func of <__main__.Foo object at 0x028FFEB0>>
    
    # #### 设置成员 ####
    setattr(obj, 'age', 18)
    print(obj.age)      #18
    setattr(obj, 'show', lambda num: num + 1)
    print(obj.show(1))      #2
    
    # #### 删除成员 ####
    delattr(obj, 'name')
    # obj.name        #报错:AttributeError: 'Foo' object has no attribute 'name'
    delattr(obj, 'func')    #AttributeError: func

    当我们要获取obj对象中name变量指向内存中的值 “Terry”时,有三种方法:

    (1)obj.name

    (2)obj.__dict__['name']

    (3)getattr(obj, 'name')

    总结:反射是通过字符串的形式操作对象相关的成员,一切事物都是对象。

    类也是对象

    class Foo(object):
    
        staticField = "old boy"
    
        def __init__(self):
            self.name = 'Terry'
    
        def func(self):
            return 'func'
    
        @staticmethod
        def bar():
            return 'bar'
    
    print (getattr(Foo, 'staticField'))
    print (getattr(Foo, 'func'))
    print (getattr(Foo, 'bar'))
    
    >>>old boy
    >>><function Foo.func at 0x02C26198>
    >>><function Foo.bar at 0x02C26108>

    模块也是对象

    def dev():
        return 'dev'
    test1.py
    import test1 as obj
    
    #obj.dev()
    
    func = getattr(obj, 'dev')
    ret=func()
    print(ret)
    
    >>>dev
    test.py

    八 单例模式

      单例,顾名思义单个实例。

    例子:创建对数据库操作的公共类(增,删,改,查)

    # #### 定义类 ####
    
    class DbHelper(object):
    
        def __init__(self):
            self.hostname = '1.1.1.1'
            self.port = 3306
            self.password = 'pwd'
            self.username = 'root'
    
        def fetch(self):
            # 连接数据库
            # 拼接sql语句
            # 操作
            pass
    
        def create(self):
            # 连接数据库
            # 拼接sql语句
            # 操作
            pass
    
        def remove(self):
            # 连接数据库
            # 拼接sql语句
            # 操作
            pass
    
        def modify(self):
            # 连接数据库
            # 拼接sql语句
            # 操作
            pass
    
    # #### 操作类 ####
    
    db = DbHelper()
    db.create()
    sql数据库操作

      对于上述实例,每个请求到来,都需要在内存里创建一个实例,再通过该实例执行指定的方法。那么问题来了...如果并发量大的话,内存里就会存在非常多功能上一模一样的对象。存在这些对象肯定会消耗内存,对于这些功能相同的对象可以在内存中仅创建一个,需要时都去调用,也是极好的!!!

    单例模式的构造:

    # ########### 单例类定义 ###########
    class Foo(object):
    
        __instance = None
    
        @staticmethod
        def singleton():
            if Foo.__instance:
                return Foo.__instance
            else:
                Foo.__instance = Foo()
                return Foo.__instance
    
    # ########### 获取实例 ###########
    obj = Foo.singleton()

    总结:单利模式存在的目的是保证当前内存中仅存在单个实例,避免内存浪费!!!

    参考:https://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5017742.html

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Terrypython/p/9280784.html
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