python简单学------------python面向对象(3)

练习：设计类

设计一个卖车的4S店，该怎样做呢？

# 定义车类
class Car(object):

    # 定义车的方法
    def move(self):
        print("---车在移动---")

    def stop(self):
        print("---停车---")

# 定义一个销售车的店类
class CarStore(object):

    def order(self):
        self.car = Car() #找一辆车
        self.car.move()
        self.car.stop()

设计一个卖北京现代车的4S店（有很多北京现代品牌的车，比如伊兰特、索纳塔等），该怎样做呢？

# 定义伊兰特车类
class YilanteCar(object):

    # 定义车的方法
    def move(self):
        print("---车在移动---")

    def stop(self):
        print("---停车---")

# 定义索纳塔车类
class SuonataCar(object):

    # 定义车的方法
    def move(self):
        print("---车在移动---")

    def stop(self):
        print("---停车---")

# 定义一个销售北京现代车的店类
class CarStore(object):

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

    def order(self):
        if self.typeName == "伊兰特":
            self.car = YilanteCar()
        elif self.typeName == "索纳塔":
            self.car = SuonataCar()
        self.car.move()
        self.car.stop()
这样做，不太好，因为当北京现代又生产一种新类型的车时，又得在CarStore类中修改，有没有好的解决办法呢？

工厂模式

在“设计一个类”一节中，最后留下的个问题，该怎样解决呢？

# 定义伊兰特车类
class YilanteCar(object):

    # 定义车的方法
    def move(self):
        print("---车在移动---")

    def stop(self):
        print("---停车---")

# 定义索纳塔车类
class SuonataCar(object):

    # 定义车的方法
    def move(self):
        print("---车在移动---")

    def stop(self):
        print("---停车---")

# 定义一个生产汽车的工厂，让其根据具体的订单生产车
class CarFactory(object):

    def createCar(self,typeName):
        self.typeName = typeName
        if self.typeName == "伊兰特":
            self.car = YilanteCar()
        elif self.typeName == "索纳塔":
            self.car = SuonataCar()

        return self.car

# 定义一个销售北京现代车的店类
class CarStore(object):

    def __init__(self):
        self.carFactory = CarFactory()

    def order(self, typeName):
        # 让工厂根据类型，生产一辆汽车
        self.car = self.carFactory.createCar(typeName)
        self.car.move()
        self.car.stop()

咋一看来，好像只是把生产环节重新创建了一个类，这确实比较像是一种编程习惯，但是此种解决方式确实被称作工厂模式，简单工厂模式

多种品牌的汽车4S店

当买车时，有很多种品牌可以选择，比如北京现代、别克、凯迪拉克、特斯拉等，那么此时该怎样进行设计呢？

# 定义一个基本的4S店类
class CarStore(object):

    #仅仅是定义了有这个方法，并没有实现，具体功能，这个需要在子类中实现
    def createCar(self, typeName):
        pass

    def order(self, typeName):
        # 让工厂根据类型，生产一辆汽车
        self.car = self.createCar(typeName)
        self.car.move()
        self.car.stop()

# 定义一个北京现代4S店类
class XiandaiCarStore(CarStore):

    def createCar(self, typeName):
        self.carFactory = CarFactory()
        return self.carFactory.createCar(typeName)


# 定义伊兰特车类
class YilanteCar(object):

    # 定义车的方法
    def move(self):
        print("---车在移动---")

    def stop(self):
        print("---停车---")

# 定义索纳塔车类
class SuonataCar(object):

    # 定义车的方法
    def move(self):
        print("---车在移动---")

    def stop(self):
        print("---停车---")

# 定义一个生产汽车的工厂，让其根据具体得订单生产车
class CarFactory(object):

    def createCar(self,typeName):
        self.typeName = typeName
        if self.typeName == "伊兰特":
            self.car = YilanteCar()
        elif self.typeName == "索纳塔":
            self.car = SuonataCar()

        return self.car

suonata = XiandaiCarStore()
suonata.order("索纳塔")

最后来看看工厂方法的定义

定义了一个创建对象的接口(可以理解为函数)，但由子类决定要实例化的类是哪一个，工厂方法让类的实例化推迟到子类，抽象的CarStore提供了一个创建对象的方法createCar，也叫作工厂方法。

子类真正实现这个createCar方法创建出具体产品。 创建者类不需要直到实际创建的产品是哪一个，选择了使用了哪个子类，自然也就决定了实际创建的产品是什么。

__new__方法

class A(object):
    def __init__(self):
        print("这是 init 方法")

    def __new__(cls):
        print("这是 new 方法")
        return object.__new__(cls)

A()

总结

• __new__至少要有一个参数cls，代表要实例化的类，此参数在实例化时由Python解释器自动提供

• __new__必须要有返回值，返回实例化出来的实例，这点在自己实现__new__时要特别注意，可以return父类__new__出来的实例，或者直接是object的__new__出来的实例

• __init__有一个参数self，就是这个__new__返回的实例，__init__在__new__的基础上可以完成一些其它初始化的动作，__init__不需要返回值

• 我们可以将类比作制造商，__new__方法就是前期的原材料购买环节，__init__方法就是在有原材料的基础上，加工，初始化商品环节。

单例模式

# 实例化一个单例
class Singleton(object):
    __instance = None
    __first_init = False

    def __new__(cls, age, name):
        if not cls.__instance:
            cls.__instance = object.__new__(cls)
        return cls.__instance

    def __init__(self, age, name):
        if not self.__first_init:
            self.age = age
            self.name = name
            Singleton.__first_init = True


a = Singleton(18, "dongGe")
b = Singleton(8, "dongGe")

print(id(a))
print(id(b))


print(a.age)
print(b.age)

a.age = 19
print(b.age)

运行结果:

 

<1>异常简介

看如下示例:

    print '-----test--1---'
    open('123.txt','r')
    print '-----test--2---'

运行结果:

说明:

打开一个不存在的文件123.txt，当找不到123.txt 文件时，就会抛出给我们一个IOError类型的错误，No such file or directory：123.txt （没有123.txt这样的文件或目录）

异常:

当Python检测到一个错误时，解释器就无法继续执行了，反而出现了一些错误的提示，这就是所谓的"异常"

案例剖析

<1>捕获异常 try...except...

看如下示例:

try:
    print('-----test--1---')
    open('123.txt','r')
    print('-----test--2---')
except IOError:
    pass

运行结果:

　　

说明:

• 此程序看不到任何错误，因为用except 捕获到了IOError异常，并添加了处理的方法
• pass 表示实现了相应的实现，但什么也不做；如果把pass改为print语句，那么就会输出其他信息

小总结:

• 
• 把可能出现问题的代码，放在try中
• 把处理异常的代码，放在except中

<2> except捕获多个异常

看如下示例:

try:
    print num
except IOError:
    print('产生错误了')

运行结果如下:

想一想:

上例程序，已经使用except来捕获异常了，为什么还会看到错误的信息提示？

答:

except捕获的错误类型是IOError，而此时程序产生的异常为 NameError ，所以except没有生效

修改后的代码为:

try:
    print num
except NameError:
    print('产生错误了')

运行结果如下:

实际开发中，捕获多个异常的方式，如下：

#coding=utf-8
try:
    print('-----test--1---')
    open('123.txt','r') # 如果123.txt文件不存在，那么会产生 IOError 异常
    print('-----test--2---')
    print(num)# 如果num变量没有定义，那么会产生 NameError 异常

except (IOError,NameError): 
    #如果想通过一次except捕获到多个异常可以用一个元组的方式

    # errorMsg里会保存捕获到的错误信息
    print(errorMsg)

注意：

• 当捕获多个异常时，可以把要捕获的异常的名字，放到except 后，并使用元组的方式仅进行存储

<3>获取异常的信息描述

<4>捕获所有异常

<5> else

咱们应该对else并不陌生，在if中，它的作用是当条件不满足时执行的实行；同样在try...except...中也是如此，即如果没有捕获到异常，那么就执行else中的事情

try:
    num = 100
    print num
except NameError as errorMsg:
    print('产生错误了:%s'%errorMsg)
else:
    print('没有捕获到异常，真高兴')

运行结果如下:

<6> try...finally...

try...finally...语句用来表达这样的情况：

在程序中，如果一个段代码必须要执行，即无论异常是否产生都要执行，那么此时就需要使用finally。 比如文件关闭，释放锁，把数据库连接返还给连接池等

demo:

import time
try:
    f = file('test.txt')
    while True:
        content = f.readline()
        if len(content) == 0:
            break
        time.sleep(2)
        print(content)
finally:
    f.close()
    print('关闭文件')

说明:

test.txt文件中每一行数据打印，但是我有意在每打印一行之前用time.sleep方法暂停2秒钟。这样做的原因是让程序运行得慢一些。在程序运行的时候，按Ctrl-c中断/取消程序。

我们可以观察到KeyboardInterrupt异常被触发，程序退出。但是在程序退出之前，finally从句仍然被执行，把文件关闭。

异常的传递

    def test1():
        print("----test1-1----")
        print(num)
        print("----test1-2----")


    def test2():
        print("----test2-1----")
        test1()
        print("----test2-2----")


    def test3():
        try:
            print("----test3-1----")
            test1()
            print("----test3-2----")
        except Exception as result:
            print("捕获到了异常，信息是:%s"%result)

        print("----test3-2----")



    test3()
    print("------华丽的分割线-----")
    test2()

运行结果:

总结：

• 如果一个异常是在一个函数中产生的，例如函数A---->函数B---->函数C,而异常是在函数C中产生的，那么如果函数C中没有对这个异常进行处理，那么这个异常会传递到函数B中，如果函数B有异常处理那么就会按照函数B的处理方式进行执行；如果函数B也没有异常处理，那么这个异常会继续传递，以此类推。。。如果所有的函数都没有处理，那么此时就会进行异常的默认处理，即通常见到的那样
• 注意观察上图中，当调用test3函数时，在test1函数内部产生了异常，此异常被传递到test3函数中完成了异常处理，而当异常处理完后，并没有返回到函数test1中进行执行，而是在函数test3中继续执行

抛出自定义的异常

你可以用raise语句来引发一个异常。异常/错误对象必须有一个名字，且它们应是Error或Exception类的子类

下面是一个引发异常的例子:

class ShortInputException(Exception):
    '''自定义的异常类'''
    def __init__(self, length, atleast):
        #super().__init__()
        self.length = length
        self.atleast = atleast
try:
    s = input('请输入 --> ')
    if len(s) < 3:
        # raise引发一个你定义的异常
        raise ShortInputException(len(s), 3)

except EOFError:
    print("你输入了一个结束标记EOF")
except ShortInputException as result:#x这个变量被绑定到了错误的实例
    print('ShortInputException: 输入的长度是 %d,长度至少应是 %d'% (result.length, result.atleast))
else:
    print('没有异常发生.')

运行结果如下:

注意

• 以上程序中，关于代码#super().__init__()的说明

  这一行代码，可以调用也可以不调用，建议调用，因为__init__方法往往是用来对创建完的对象进行初始化工作，如果在子类中重写了父类的__init__方法，即意味着父类中的很多初始化工作没有做，这样就不保证程序的稳定了，所以在以后的开发中，如果重写了父类的__init__方法，最好是先调用父类的这个方法，然后再添加自己的功能

异常处理中抛出异常

class Test(object):
    def __init__(self, switch):
        self.switch = switch #开关
    def calc(self, a, b):
        try:
            return a/b
        except Exception as result:
            if self.switch:
                print("捕获开启，已经捕获到了异常，信息如下:")
                print(result)
            else:
                #重新抛出这个异常，此时就不会被这个异常处理给捕获到，从而触发默认的异常处理
                raise


a = Test(True)
a.calc(11,0)

print("----------------------华丽的分割线----------------")

a.switch = False
a.calc(11,0)

运行结果:

异常处理中抛出异常

class Test(object):
    def __init__(self, switch):
        self.switch = switch #开关
    def calc(self, a, b):
        try:
            return a/b
        except Exception as result:
            if self.switch:
                print("捕获开启，已经捕获到了异常，信息如下:")
                print(result)
            else:
                #重新抛出这个异常，此时就不会被这个异常处理给捕获到，从而触发默认的异常处理
                raise


a = Test(True)
a.calc(11,0)

print("----------------------华丽的分割线----------------")

a.switch = False
a.calc(11,0)

运行结果: