py面向对象进阶

一、isinstance 和 issubclass

isinstance(obj,cls)检查obj是否是类cls的对象，是则返回True

class Foo(object):
    pass

obj = Foo()
print(isinstance(obj,Foo))

 issubclass(sub,super)检查sub类是否是supper 类的派生类

class Foo(object):
    pass

class Bar(Foo):
    pass

print(issubclass(Bar,Foo))

二、反射

1、什么是反射

反射的概念是由Smith在1982年首次提出的，主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力（自省）。这一概念的提出很快引发了计算机科学领域关于应用反射性的研究。它首先被程序语言的设计领域所采用,并在Lisp和面向对象方面取得了成绩。

2、python面向对象中的反射：

通过字符串的形式操作对象相关的属性。python中的一切事物都是对象（都可以使用反射）

四个可以实现自省的函数

下列方法适用于类和对象（一切皆对象，类本身也是一个对象）

def hasattr(*args, **kwargs): # real signature unknown
    """
    Return whether the object has an attribute with the given name.
    
    This is done by calling getattr(obj, name) and catching AttributeError.
    """
    pass

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

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''
    """
    pass

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''
    """
    pass

class Foo:
    f = '类的静态变量'
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age

    def say_hi(self):
        print('hi,%s'%self.name)

obj=Foo('egon',73)

#检测是否含有某属性
print(hasattr(obj,'name'))
print(hasattr(obj,'say_hi'))

#获取属性
n=getattr(obj,'name')
print(n)
func=getattr(obj,'say_hi')
func()

print(getattr(obj,'aaaaaaaa','不存在啊')) #报错

#设置属性
setattr(obj,'sb',True)
setattr(obj,'show_name',lambda self:self.name+'sb')
print(obj.__dict__)
print(obj.show_name(obj))

#删除属性
delattr(obj,'age')
delattr(obj,'show_name')
delattr(obj,'show_name111')#不存在,则报错

print(obj.__dict__)

class Foo(object):
 
    staticField = "old boy"
 
    def __init__(self):
        self.name = 'wupeiqi'
 
    def func(self):
        return 'func'
 
    @staticmethod
    def bar():
        return 'bar'
 
print getattr(Foo, 'staticField')
print getattr(Foo, 'func')
print getattr(Foo, 'bar')

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

import sys


def s1():
    print 's1'


def s2():
    print 's2'


this_module = sys.modules[__name__]

hasattr(this_module, 's1')
getattr(this_module, 's2')

导入其他模块，利用反射查找该模块是否存在某个方法

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

def test():
    print('from the test')

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
 
"""
程序目录：
    module_test.py
    index.py
 
当前文件：
    index.py
"""

import module_test as obj

#obj.test()

print(hasattr(obj,'test'))

getattr(obj,'test')()

类名 反射 静态属性

对象名 反射 对象属性和方

模块 反射 模块中的名字

反射 自己所在文件中的名字

x.y 这样的形式都可以用反射

'aaa'.startswith('a')
print('aaa'.startswith)

ret = getattr('aaa','startswith')    #把startswith转换为字符串来处理，就是可以通过字符串来拿打一个值
print(ret)

class Person:
    role = 'Person'
    def __init__(self,name):
        self.name =name
    def eat(self):print('eating')
    def drink(self):print('drinking')
    def play(self):print('playing')
    def sleep(self):print('sleeping')

alex = Person('alex')

print(getattr(alex,'name'))    #反射 对象属性和方法
print(getattr(Person,'role'))  #反射 静态属性

while True:
    inp = input("请输入:")
    if hasattr(alex,inp):           #判断alex,inp是否有内容
        getattr(alex,inp)()

首先 getattr获取一个名字，如果在这个对象的命名空间中没有这个名字会报错
getattr的反射好伴侣hasatter  一般同时出现
如果使用getattr获取一个方法，那么只能拿到这个方法的内存地址 加上括号执行

模块反射

#模块 mymodule.py内容
# 模块就是一个py文件
# 所谓的模块导入 就是执行了这个文件而已
money = 100
def func1():
    print('func1')

def func2():
    print('func2')

class Manager:
    def eat(self):
        print('eating')

import mymodule
import time

#原来方法
print(mymodule.money)
print(mymodule.func1())
Manager = mymodule.Manager
a = Manager()
a.eat()

#反射
print(getattr(mymodule,'money'))
print(getattr(mymodule,'func1')())
Manager = getattr(mymodule,'Manager')
b = Manager()
b.eat()

反射自己所在文件中的名字

import sys
value = '123'

print(sys.modules['__main__'])  #拿到自己模块
print(getattr(sys.modules['__main__'],'value'))   #拿到123 反射自己模块名字

__str__和__repr__

改变对象的字符串显示__str__,__repr__

自定制格式化字符串__format__

#_*_coding:utf-8_*_

format_dict={
    'nat':'{obj.name}-{obj.addr}-{obj.type}',#学校名-学校地址-学校类型
    'tna':'{obj.type}:{obj.name}:{obj.addr}',#学校类型:学校名:学校地址
    'tan':'{obj.type}/{obj.addr}/{obj.name}',#学校类型/学校地址/学校名
}
class School:
    def __init__(self,name,addr,type):
        self.name=name
        self.addr=addr
        self.type=type

    def __repr__(self):
        return 'School(%s,%s)' %(self.name,self.addr)
    def __str__(self):
        return '(%s,%s)' %(self.name,self.addr)

    def __format__(self, format_spec):
        # if format_spec
        if not format_spec or format_spec not in format_dict:
            format_spec='nat'
        fmt=format_dict[format_spec]
        return fmt.format(obj=self)

s1=School('oldboy1','北京','私立')
print('from repr: ',repr(s1))
print('from str: ',str(s1))
print(s1)

'''
str函数或者print函数--->obj.__str__()
repr或者交互式解释器--->obj.__repr__()
如果__str__没有被定义,那么就会使用__repr__来代替输出
注意:这俩方法的返回值必须是字符串,否则抛出异常
'''
print(format(s1,'nat'))
print(format(s1,'tna'))
print(format(s1,'tan'))
print(format(s1,'asfdasdffd'))

class B:

     def __str__(self):
         return 'str : class B'

     def __repr__(self):
         return 'repr : class B'


b=B()
print('%s'%b)
print('%r'%b)

%s和%r

__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):
        print('执行我啦')

f1=Foo()
del f1
print('------->')

#输出结果
执行我啦
------->

item系列

__getitem__\__setitem__\__delitem__

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

    def __getitem__(self, item):
        print(self.__dict__[item])

    def __setitem__(self, key, value):
        self.__dict__[key]=value
    def __delitem__(self, key):
        print('del obj[key]时,我执行')
        self.__dict__.pop(key)
    def __delattr__(self, item):
        print('del obj.key时,我执行')
        self.__dict__.pop(item)

f1=Foo('sb')
f1['age']=18
f1['age1']=19
del f1.age1
del f1['age']
f1['name']='alex'
print(f1.__dict__)

__new__

class A:
    def __init__(self):
        self.x = 1
        print('in init function')
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print('in new function')
        return object.__new__(A, *args, **kwargs)

a = A()
print(a.x)

class Singleton:
    def __new__(cls, *args, **kw):
        if not hasattr(cls, '_instance'):
            cls._instance = object.__new__(cls, *args, **kw)
        return cls._instance

one = Singleton()
two = Singleton()

two.a = 3
print(one.a)
# 3
# one和two完全相同,可以用id(), ==, is检测
print(id(one))
# 29097904
print(id(two))
# 29097904
print(one == two)
# True
print(one is two)

#先执行new方法，object.__new__()
#在执行init

# __new__    构造方法 创建一个对象
# __init__   初始化方法

class Foo:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print('执行我啦')
        obj = object.__new__(cls)
        print(obj)
        return obj
    def __init__(self):
        print('222222222',self)

Foo()

# 先执行new方法，object.new()
# 再执行init

# Foo()  --> python解释器接收到你的python代码
# python解释器替你去做了很多操作
# 包括 主动帮助你 调用 new方法 去创造一个对象 —— 开辟内存空间 —— python语言封装了开辟内存的工作
# object的new方法里 —— 帮你创造了对象
# 调用init用到的self参数 就是new帮你创造的对象

什么叫单例模式
# 单例模式 ： 某一类 只有一个实例

class Person:
    __isinstance = None
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls.__isinstance :
            obj = object.__new__(cls)
            cls.__isinstance = obj
        return cls.__isinstance
    def __init__(self,name):
        self.name = name

alex = Person('alex')
alex.age = 18
egon = Person('egon')
print(egon.age)
print(id(alex))
print(id(egon))
print(alex.name)  #egon指向同一个内存地址，后覆盖前面的
print(egon.name)  #egon

# __new__生孩子
# 类 ： 生一个小孩__new__ 给这个小孩穿衣服 __init__
# 单例模式下的类 ： 只有一个小孩，内存空间还是原来的内存空间

__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):
        pass
    
    def __call__(self, *args, **kwargs):

        print('__call__')


obj = Foo() # 执行 __init__
obj()       # 执行 __call__

__len__

class A:
    def __init__(self):
        self.a = 1
        self.b = 2

    def __len__(self):
        return len(self.__dict__)
a = A()
print(len(a))

__hash__

class A:
    def __init__(self):
        self.a = 1
        self.b = 2

    def __hash__(self):
        return hash(str(self.a)+str(self.b))
a = A()
print(hash(a))

__eq__

class A:
    def __init__(self):
        self.a = 1
        self.b = 2

    def __eq__(self,obj):
        if  self.a == obj.a and self.b == obj.b:
            return True
a = A()
b = A()
print(a == b)

class FranchDeck:
    ranks = [str(n) for n in range(2,11)] + list('JQKA')
    suits = ['红心','方板','梅花','黑桃']

    def __init__(self):
        self._cards = [Card(rank,suit) for rank in FranchDeck.ranks
                                        for suit in FranchDeck.suits]

    def __len__(self):
        return len(self._cards)

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

deck = FranchDeck()
print(deck[0])
from random import choice
print(choice(deck))
print(choice(deck))

class FranchDeck:
    ranks = [str(n) for n in range(2,11)] + list('JQKA')
    suits = ['红心','方板','梅花','黑桃']

    def __init__(self):
        self._cards = [Card(rank,suit) for rank in FranchDeck.ranks
                                        for suit in FranchDeck.suits]

    def __len__(self):
        return len(self._cards)

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

    def __setitem__(self, key, value):
        self._cards[key] = value

deck = FranchDeck()
print(deck[0])
from random import choice
print(choice(deck))
print(choice(deck))

from random import shuffle
shuffle(deck)
print(deck[:5])

纸牌游戏2

class Person:
    def __init__(self,name,age,sex):
        self.name = name
        self.age = age
        self.sex = sex

    def __hash__(self):
        return hash(self.name+self.sex)

    def __eq__(self, other):
        if self.name == other.name and self.sex == other.sex:return True


p_lst = []
for i in range(84):
    p_lst.append(Person('egon',i,'male'))

print(p_lst)
print(set(p_lst))

一道面试题

class Person:
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    def __str__(self):
        return 'a object of Person named %s'%self.name
    # def __hash__(self):   #
    #     return 1231212
    # def __len__(self):
    #     return 10
a = Person('alex')
b = Person('egon')
# print(len(a))
# print(hash(a))
print(a)
# print(b)
# 类中的内置方法 很多都和 内置函数相关

# l = list([1,2,3])   # 实例化
# print(l)   # 之所以可以打印出结果，是因为def __str__(self): 定义了，需要定义str

详解python实现线程安全的单例模式

单例模式是一种常见的设计模式，该模式的主要目的是确保某一个类只有一个实例存在。当你希望在整个系统中，某个类只能出现一个实例时，单例对象就能派上用场。

比如，服务器的配置信息写在一个文件中online.conf中，客户端通过一个 Config 的类来读取配置文件的内容。如果在程序运行期间，有很多地方都需要使用配置文件的内容，那么每个调用配置文件的地方都会创建 Config的实例，这就导致系统中存在多个Config 的实例对象，在配置文件内容很多的情况下，我们就浪费了大量的内存做了同样的事。事实上，对于Config类我们在程序运行期间时只需要一个实例对象即可，这时单例模式就是最好的选择。

def Singleton(cls):
 instances = {}

 def get_instance(*args, **kw):
  if cls not in instances:
   instances[cls] = cls(*args, **kw)
  return instances[cls]

 return get_instance

代码也很简单，将类传入单例修饰器中，如果该类还未生成实例(instances中不存在该类)，那么就生成一个新的实例返回，并记录在instances中。如果已经instances中已经存在该类，那么直接返回实例instances[cls]。

那么这段代码是完美的吗？答案是否定的，这段代码不是线程安全的。要实现线程安全需要配合锁的使用，只有占有锁的线程才能继续访问单例实例，看来我们需要再写一个修饰器来实现线程安全了，以下是完整的代码实现和简单的多线程测试用例。

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

def synchronized(func):
 func.__lock__ = threading.Lock()

 def synced_func(*args, **kws):
  with func.__lock__:
   return func(*args, **kws)

 return synced_func

def Singleton(cls):
 instances = {}

 @synchronized
 def get_instance(*args, **kw):
  if cls not in instances:
   instances[cls] = cls(*args, **kw)
  return instances[cls]

 return get_instance

def worker():
 single_test = test()
 print "id----> %s" % id(single_test)

@Singleton
class test():
 a = 1
if __name__ == "__main__":
 task_list = []
 for one in range(30):
  t = threading.Thread(target=worker)
  task_list.append(t)
 for one in task_list:
  one.start()
 for one in task_list:
  one.join()