初学Python——面向对象（二）

一、抽象类、接口类和抽象接口

转自博客园魏恒https://www.cnblogs.com/weihengblog/p/8528967.html

（一）接口类

　　什么是接口类？在继承中，我们可以声明某个子类继承自某基类，这个基类是个接口类，在接口类中定义了接口名（函数名）且并未实现接口的功能，子类继承接口类，并实现接口中的功能。这又叫做“接口继承”。

　　接口继承实质上是规定了一个兼容接口，使得外部调用者无需关心具体细节，可一视同仁的处理实现了特定接口的所有对象”——这在程序设计上，叫做归一化。特点：1.做出良好的抽象类，2.规定兼容接口 3.调用者可以无需关心具体实现细节，可以一视同仁处理实现特定接口的所有对象。

#做出一个良好的抽象
class Payment(object):
    #规定了一个兼容接口
    def pay(self):
        pass

#微信支付
class WeChatPay(Payment):
    def pay(self,money):
        print('微信支付了%s'%money)

#支付宝支付
class AliPay(Payment):
    def pay(self,money):
        print('支付宝支付了%s'%money)

#苹果支付
class ApplePay(Payment):
    def pay(self,money):
        print('苹果支付了%s'%money)

def pay(obj,money):
    obj.pay(money)

weixin = WeChatPay()
alipay = AliPay()
applepay = ApplePay()

#调用者无需关心具体实现细节，可以一视同仁的处理实现了特定接口的所有对象
pay(weixin,100)
pay(alipay,200)
pay(applepay,300)

（二）抽象类

什么是抽象类？

　　与java一样，python也有抽象类的概念但是同样需要借助模块实现，抽象类是一个特殊的类，它的特殊之处在于只能被继承，不能被实例化

为什么要有抽象类？

　　如果说类是从一堆对象中抽取相同的内容而来的，那么抽象类就是从一堆类中抽取相同的内容而来的，内容包括数据属性和函数属性。

　　比如我们有香蕉的类，有苹果的类，有桃子的类，从这些类抽取相同的内容就是水果这个抽象的类，你吃水果时，要么是吃一个具体的香蕉，要么是吃一个具体的桃子。。。。。。你永远无法吃到一个叫做水果的东西。

　　从设计角度去看，如果类是从现实对象抽象而来的，那么抽象类就是基于类抽象而来的。

　　从实现角度来看，抽象类与普通类的不同之处在于：抽象类中有抽象方法，该类不能被实例化，只能被继承，且子类必须实现抽象方法。这一点与接口有点类似，但其实是不同的

#一切皆文件
import abc #利用abc模块实现抽象类

class All_file(metaclass=abc.ABCMeta):
    all_type='file'
    @abc.abstractmethod #定义抽象方法，无需实现功能
        def read(self):
        '子类必须定义读功能'
            pass

    @abc.abstractmethod #定义抽象方法，无需实现功能
        def write(self):
        '子类必须定义写功能'
            pass

# class Txt(All_file):
#     pass
#
# t1=Txt() #报错,子类没有定义抽象方法

class Txt(All_file): #子类继承抽象类，但是必须定义read和write方法
    def read(self):
        print('文本数据的读取方法')

    def write(self):
        print('文本数据的读取方法')

class Sata(All_file): #子类继承抽象类，但是必须定义read和write方法
    def read(self):
        print('硬盘数据的读取方法')

    def write(self):
        print('硬盘数据的读取方法')

class Process(All_file): #子类继承抽象类，但是必须定义read和write方法
    def read(self):
        print('进程数据的读取方法')

    def write(self):
        print('进程数据的读取方法')

wenbenwenjian=Txt()

yingpanwenjian=Sata()

jinchengwenjian=Process()

#这样大家都是被归一化了,也就是一切皆文件的思想
wenbenwenjian.read()
yingpanwenjian.write()
jinchengwenjian.read()

print(wenbenwenjian.all_type)
print(yingpanwenjian.all_type)
print(jinchengwenjian.all_type)

（三）抽象类和接口类

　　抽象类的本质还是类，指的是一组类的相似性，包括数据属性和函数属性，而接口强调函数属性的相似性。

　　抽象类是一个介于类和接口直接的一个概念，同时具备类和接口的部分特征，可以用来实现归一化设计。

二、静态方法、属性方法、类方法

1.静态方法    

　　@staticmethod

　　静态方法就是一个普通方法，不能访问实例变量与类变量，与类唯一的联系就是需要通过类名来调用这个方法，所以
　　只是名义上归类管。私有方法不能作为静态方法，但受保护类可以作为静态方法。

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

    @staticmethod # 将eat变成了静态方法，作用是将此方法断绝与类的联系，变普通函数
    def eat(self):
        print(" is eating")

d = Dog("ChenRonghua")
d.eat()
# 这样运行会出错，要想不出错
1.调用时，d.eat(d)。已经断绝与类的联系，"self"需要手动传入
2.eat()方法去掉参数self

2.类方法

　　@classmethod

　　变成类方法后，方法内只能访问类变量，不能访问实例变量。

class Cat(object):
    name = "华仔"
    def __init__(self,name):
        self.name = name
        self.__person = None

    @classmethod # 类方法
    def eat(self,food):
        print('{0}吃{1}' .format(self.name,food))

c1 = Cat("小猫")

c1.eat("鱼")
# 输出结果显示，类方法没有使用实例变量，使用的是类变量

3.属性方法

　　@property

　　可以把一个方法变成静态属性。也就是将原本的方法变成了静态属性，不能传参数，不能修改属性值，也不能删除

先来看一下

class Cat(object):
    name = "华仔"
    def __init__(self,name):
        self.name = name
        self.person = None

    @property
    def talk(self):
        print("{0} is talking with {1}".format(self.name,self.person))

c1 = Cat("小猫")

c1.talk
#输出：小猫 is talking with None

　　 这时，想要对self.person进行修改是不可以的，会报错。

　　若非要修改，也是可以通过特殊方法来修改的，

#在上述代码的基础上加上如下代码（在原eat方法的下面，类的里面） 
    @talk.setter   # 修改属性方法的值需要这样做
    def talk(self,person):
        print("{0} is talking with {1}".format(self.name,person))
        self.person = person

c1.talk = "Jack"
c1.talk   # 再次访问，发现真正修改了它
# 输出：
小猫 is talk with Jack

　　同样，若非要删除，也可以

    @talk.deleter  # 删除属性方法的值需要这样做
    def talk(self):
        del self.person
        print("已删除talk")

del c1.talk
c1.talk # 删除后再访问运行出错！

　　这时相信你会有个疑问，为什么还需要属性方法的存在呢？直接定义一个静态变量不就行了吗？属性方法和属性有什么不同呢？

　　属性方法的本质还是方法（函数），只是变得特殊了，我们知道属性方法具有以下两点特征：

　　　　1.属性方法内可以对内部属性进行访问

　　　　2.属性方法不能被随意修改删除，防止误改误删，保证了安全性。

　　在实际应用中，有这样的需求：已经写好了具有特定功能的方法，作用是返回一个数值。而要经过一系列的动作才能得到这个值，这显然不是变量可以完成的。用户调用它时只需要像对待静态变量一样就可以得到一个值，中间的过程用户不需要关心。

三、反射

　　在实际应用中，我们需要根据用户输入来做出相应的工作，比如输入1调用a方法，输入2调用b方法，输入2调用c方法.....，这些我们可以用if else分支语句来判断并执行，但显而易见，如果用户输入的种类非常多，if else语句的代码量就非常可观了，不美观，也不便于维护。怎么办呢？

　　1.需要用到反射函数hasattr()来判断对象是否有这个方法

　　2.如果有这个方法，则可以用getatter()函数来找到对象方法的内存地址

　　3.加上括号即可调用　　

class Dog(object):
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    
    def eat(self,name):
        print("{0} is eating {1}".format(self.name,name))

def bulk(self):
    print("{0} is yelling".format(self.name))

d = Dog("Alex")


chioce = input("请输入操作：").strip()
If hasattr(d,chioce) == True:
    fun = getattr(d,chioce)
    a = input("what does the dog want eating ?")
    fun(a)
else:
    setattr(d,chioce,bulk) # 将类外部的函数加入了类的内部
    v = getattr(d,chioce)
    v(d)

　　so，什么叫反射？通过字符串来运行或修改程序运行时的状态、属性、方法

　　一共有四个方法：

　　　　1.hasattr(obj,str)  obj是对象，str是字符串，判断对象是否有此方法（属性），返回True或False

　　　　2.getattr(obj,str)  obj是对象，str是字符串，返回对象中方法（属性）的内存地址

　　　　3.setattr(x,y,z)     (x,y=z)x是对象，y是字符串，z是方法的内容，设置一个新的方法（属性），或修改方法（属性）

　　　　4.delattr(obj,str)  obj是对象，str是字符串，删除属性（不能删除原有的方法？）

chioce = input("请输入操作：").strip()
setattr(d,chioce,18) # 创建属性并赋值
print(d.talk)
setattr(d,"name","Chen") # 修改已存在的name属性
print(d.name)

delattr(d,"name") # 删除name属性
#print(d.name)  # 报错

# 输入：talk
输出：
18
Chen
Chen is yelling

 四、动态导入模块

　　如何使用字符串导入模块呢？

　　之前讲过一个方法，使用__import__()内置函数；第二个方法是动态导入模块

• __import__()内置函数

1 '''导入lib包，调用包下aa模块的text()函数'''
2 b = __import__("lib.aa")
3 b.aa.text()
4 "这是解释器内部用的，一般不建议用这个，建议用下面的"
5 #output：
6 from lib.aa.text()

'''导入lib包，调用包下aa模块的text()函数'''
b = __import__("lib.aa")
b.aa.text()
"这是解释器内部用的，一般不建议用这个，建议用下面的"
#output：
from lib.aa.text()

• 动态导入

vimport importlib
c = importlib.import_module("lib.aa")
"导入lib.aa。b 代表 lib.aa "
c.text()
#output：
from lib.aa.text()