7 上下文管理器 魔术方法 鸭子类型

1.上下文管理器

2.模式方法

1.上下文管理器

1）.python的上下文管理协议：包含__enter__() 、__exit__()

2）上下文管理器：支持"上下文管理的协议"的对象（同时支持__enter__()、__exit__()）

3）with 语句操作上下文管理器对象

with object as o:

        pass

♥ with后的object是上下文管理器的对象；o是__enter__()的返回值

举例：在执行with里的语句之前，先执行__enter__(),再执行with中的语句，最后执行__exit__()-------即上下文管理器

"""
python上下文管理的协议：包含__enter__() 、__exit__()
上下文管理协议：支持"上下文管理的协议"的对象（同时支持__enter__()、__exit__()）
with 后面跟的是上下文管理器的对象
"""
# 自定义上下文管理器---包含__enter__()、__exit__()
class MyClass(object):

    def __enter__(self):
        print("enter is running...")

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print("exit is running...")

def main():
    # 实例对象
    obj = MyClass()
    with obj as o:
        print("with is running...")

if __name__ == '__main__':
    main()
"""
enter is running...
with is running...
exit is running...
"""

4）常见的上下文管理器

open(file)

with open("上下文管理器.txt","w",encoding="utf8") as f:
    f.write("python")

为什么open能够被with操作？看看open()的返回值包含哪些属性：

f = open("上下文管理器.txt") # f就是一个上下文管理器
print(dir(f))
"""
... ,'__enter__', '__eq__', '__exit__', ...
"""

open()的返回值f是一个上下文管理器，所以可以被with操作。

当然，不是上下文管理器，是不能被with操作的！如下：

with 1 as o:
    pass
"""
    with 1 as o:
AttributeError: __enter__
"""

5）如果一个对象不是上下文管理器，怎么变成上下文管理器

在继承的新的类中，添加__enter__() 、__exit__() 2个方法即可。

# 一个对象不是上下文管理器，怎么变成上下文管理器: 继承，在新的类中添加2个方法
class Base(object):
    pass

class MyBase(Base):
    def __enter__(self):
        pass
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        pass

2.魔术方法:

在python中方法名如果是__xxxx__()的，那么就有特殊的功能，因此叫做“魔法”方法

1）__str__：

• 当使用print输出对象的时候，只要自己定义了__str__(self)方法，那么就会打印这个方法中return的数据
• __str__方法需要返回一个字符串，当做这个对象的描写

举例，不写__str__（)方法（默认继承object的str方法，返回的是存储地址）

class MyClass(object):

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


def main():
    a = MyClass("zhangsan")
    print(a)

if __name__ == '__main__':
    main()  # <__main__.MyClass object at 0x000001B57D0BEC88>

重写__str__()

class MyClass(object):

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

    def __str__(self):
        print("这是对对象的描述...")
        return self.name


def main():
    a = MyClass("zhangsan")
    print(a)

if __name__ == '__main__':
    main()  
"""
这是对对象的描述...
zhangsan
"""

2).让自定义的类生成的对象(实例)能够使用运算符进行操作

首先来看下list的相加：

def main():
    a = [1, 2, 3]
    b = [4, 5, 6]
    return a + b

if __name__ == '__main__':
   print(main()) # [1, 2, 3, 4, 5, 6]

为什么list能够相加？因为list含有__add__属性

def main():
    a = [1, 2, 3]
    b = [4, 5, 6]
    print(hasattr(a,"__add__")) # True
    return a + b

if __name__ == '__main__':
   print(main())

 1）对象没有__add__属性，进行相加：报错

class MyClass(object):
    pass

def main():
    a = MyClass()
    b = MyClass()
    return  a + b

if __name__ == '__main__':
    print(main()) # TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'MyClass' and 'MyClass'

对象添加__add__属性

两个对象能不能相加，取决于该对象有没有__add__属性

class MyClass(object):
    def __init__(self, value):
        self.value = value

    def __add__(self, other):
        return self.value + other.value # self 是a对象，other是b对象


def main():
    a = MyClass(11)  
    b = MyClass(23)
    return  a + b

if __name__ == '__main__':
    print(main())  # 34

3）__del__：Python解释器释放实例对象,调用该方法------析构方法

当删除一个对象时，Python解释器也会默认调用一个方法，这个方法为__del__()方法。在Python中，对于开发者来说很少会直接销毁对象(如果需要，应该使用del关键字销毁)。Python的内存管理机制能够很好的胜任这份工作。也就是说,不管是手动调用del还是由Python自动回收都会触发__del__方法执行。

①创建多个对象的时候触发__del__方法，python解释器自动删除对象，释放内存

# python解释器删除不再用的对象 ，释放内存
class MyClass(object):
    def __init__(self):
        print("init is running...")

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("new is running...")
        instance = super().__new__(cls)
        return instance
    def __del__(self):
        print("del is running...")

def main():
    a = MyClass()
    b = MyClass()

if __name__ == '__main__':
    main()
    print("main() is running...")
"""
new is running...
init is running...
new is running...
init is running...
del is running...
del is running...
main() is running...
"""

②del关键字手动删除

当使用del 把内存的所有应用删除，立刻调用__del__方法

class MyClass(object):
    def __init__(self):
        print("init is running...")

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
　　　　　#创建对象 分配内存
        print("new is running...")
        instance = super().__new__(cls)
        return instance
    def __del__(self):
　　　　　#销毁对象
        print("del is running...")

def main():
    a = MyClass()
    b = MyClass()
    del a
    del b

__del__用其他应用场景：在对象被销毁前，进行一些其他操作。

4）多态   （面向对象的三大特征：封装、继承、多态）

类型动态

同样的方法，根据不同的对象，会有不同的行为结果。

简单来说，多态就是在子类中覆写父类的方法。这样做的好处是同样名称的方法在不同的子类中会有不同的行为。比方说，动物里面包含很多不同种类的动物，如：猫，狗。。。，但是它们有相同的特性就是跑，我们可以使用相同的方法来访问它们。

# 多态
class MyClass(object):

    def music(self):
        print("myclsss music is running...")

class AClass(MyClass):
    def music(self):
        print("Aclass music is running...")

class BClass(MyClass):
    def music(self):
        print("Bclass music is running...")

def func(obj):
    obj.music()  # 只要这个对象有music方法，就会正常调用

if __name__ == '__main__':
    m = MyClass()
    a = AClass()
    b = BClass()
　　 #上面三个对象都有music方法，都可以正常调用该方法
    func(a)
    func(b)
    func(m)
"""
Aclass music is running...
Bclass music is running...
myclsss music is running...
"""

5)鸭子类型-----依赖的是方法（）

①什么是鸭子类型？

在程序设计中，鸭子类型（英语：duck typing）是动态类型的一种风格。在这种风格中，一个对象有效的语义，不是由继承自特定的类或实现特定的接口，而是由"当前方法"方法 (计算机科学)")和属性的集合"决定。这个概念的名字来源于由James Whitcomb Riley提出的鸭子测试，“鸭子测试”可以这样表述：“当看到一只鸟走起来像鸭子、游泳起来像鸭子、叫起来也像鸭子，那么这只鸟就可以被称为鸭子。” 在鸭子类型中，关注点在于对象的行为，能作什么；而不是关注对象所属的类型。-- 摘自鸭子类型的维基百科

②鸭子类型有什么用？

③ 理解：动态语言的“鸭子类型”，它并不要求严格的继承体系，一个对象只要“看起来像鸭子，走起路来像鸭子”，那它就可以被看做是鸭子。我们并不关心对象是什么类型，到底是不是鸭子，只关心行为。

④举例

我们可以使用一个函数 canrun() 来访问不同 Animal 子类中的相同方法。但其实对于上面的 canrun() 函数来说，传入的参数并不一定需要是 Animal 类型的，只需要保证传入的对象有一个 run() 方法即可，如下面代码所示。这就是动态语言的“鸭子类型”，它并不要求严格的继承体系，一个对象只要“看起来像鸭子，走起路来像鸭子”，那它就可以被看做是鸭子----有run()方法

class Animal(object):
    def run(self):
        print("animal is running...")

class Cat(Animal):
    def run(self):
        print("cat is running...")

class Dog(Animal):
    def run(self):
        print("dog is running...")

class Person(object):
    def run(self):
        print("person is running...")

def canrun(obj):   # 只要obj含有run()方法，就是个鸭子类型
    obj.run()

if __name__ == '__main__':
    canrun(Animal())
    canrun(Cat())
    canrun(Person())
"""
animal is running...
cat is running...
person is running...
"""

⑤怎么实现鸭子类型？

可以封装一个函数，函数中特殊的参数，对参数作特殊的说明：参数必须是含有什么方法的对象，就是一个鸭子类型。----只要这个参数含有想要的特殊方法，就是鸭子类型。

5）类方法的使用

类方法时为了创建对象！！！

# 类方法创建对象
class Person(object):

    def __init__(self, first_name, last_name):
        self.first_name = first_name
        self.last_name = last_name

    @classmethod
    def teacher(cls,full_name):
        # 类方法，扩展一个创建对象的方式
        first_name, last_name = map(str, full_name.split(" "))
        obj = cls(first_name, last_name)
        return obj

if __name__ == '__main__':
    # 普通方式创建对象
    zhangsan = Person("san", "zhang")
    print(zhangsan.first_name)

    # 类方法创建对象
    teacher = Person.teacher("si li")
    print(teacher.first_name)
    print(teacher.last_name)

6) __getitem__: ----有__getitem__方法的对象才能用[]操作

①作用：凡是在类中定义了这个__getitem__ 方法，那么它的实例对象obj，可以像这样

obj[key] 取值，当实例对象做obj[key] 运算时，会调用类中的方法__getitem__

②使用：一般如果想使用索引访问元素时，就可以在类中定义这个方法（__getitem__(self, key) ）

③举例

class MyClass(object):

    def __init__(self):
        self.items = [1, 2, 3]

    def __getitem__(self, item):
        return self.items[item]

if __name__ == '__main__':
    myclass = MyClass()
    print(myclass[0])  # 1
    print(myclass[1])  # 2
    print(hasattr(myclass, "__getitem__"))  # True

print(hasattr(list, "__getitem__"))  # True
print(hasattr(tuple, "__getitem__")) # True

7）__getattr__:  执行调用对象的属性，而对象无此属性时，会调用__getattr__方法。

# __getattr__方法
class Myclass(object):
    def __init__(self,name):
        self.name = name

    def __getattr__(self, item):
        return 1
if __name__ == '__main__':
    A = Myclass("zhangsan")
    print(A.value) # 1     对象A并没有value属性，但是输出的是__getattr__的返回值

不重写__getattr__方法，对象没有X属性而调用X属性时，会报系统内置的属性错误信息。

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

    # def __getattr__(self, item):
    #     return 1
if __name__ == '__main__':
    A = Myclass("zhangsan")
    print(A.value)  # AttributeError: 'Myclass' object has no attribute 'value'

也可以自定义报错信息，重写__getattr__方法。如下：

__getattr__内置方法，没有属性时的异常抛出的大概设计思路。

#自定义获取对象属性的报错信息
class MyAttributionError(Exception):
    def __init__(self,msg = "属性不存在"):
        super().__init__(self)
        self.msg = msg

    def __str__(self):
        return self.msg

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

    def __getattr__(self, item):
        raise MyAttributionError

if __name__ == '__main__':
    A = Myclass("zhangsan")
    print(A.value)
"""
    raise MyAttributionError
__main__.MyAttributionError: 属性不存在
"""