Python : Class

　　Python 和 JavaScript一样即是面向过程语言，也是面向对象语言，动态语言。大多数面向对象语言里，Class是必不可少的。面向对象有三大特性：封装, 继承，多态。在Python中Class到底是怎样的呢？

• 1、Class组成
• 2、Class getter, setter
• 3、Class继承
• 4、运算符重写
• 5、模拟私有属性
• 6、static method

1、Class组成

　　先来看一个示例：

class Person(object):
    id=''
    name = ''
    age = 3
    
    # 等同于Java中的<init>，即构造器
    def __init__(self, id, name, age):
        print("init a Person instance")
        self.id = id
        self.name = name
        self.age = age

    def show(this):
        print(this)
    #   print(this.toString())

    #def toString(self):        
    #    return "id:{}, name:{}, age:{}".format(self.id, self.name, self.age)
    
    # 等同于Java中的toString
    def __str__(self):
    #   return self.toString()
        return "id:{}, name:{}, age:{}".format(self.id, self.name, self.age)
    

    # 等同于Java中的finalize方法，del 实例时调用
    def __del__(self):
        print("finally a Person instance")
        self.id = None
        self.name = None
        self.age = None
        self = None
    

　　下面是以对比Java的方式，来说明Python中的类： 

　　1）Class中，包括属性、方法，它们都是public的。在Python的Class中，是不存在private,protected等修饰符的。

　　2）__init__是构造函数，调用构造器时，会自动调用__init__。它相当于Java中的<init>。在创建一个Python对象时，不需要像Java那样使用new。

　　3）__del__是析构函数，当del instance时，会自动调用__del__。它相当于Java中的finalize

　　4）需要获取对象的字符串表示时，会调用__str__。它就相当于Java中的toString。

　　5）类的方法的第一个参数，都是self，相当于Java中的this。其实Java中的实例方法的第一个参数也是this，只是被隐藏了而已，如果你了解JVM 运行时的话，或者使用过　javassist或者asm等字节码工具的话，会知道的。上面的示例中的p1.show()运行时，可以理解为执行的是Person.show(p1)。 并不是说必须得写成self，你也可以写完this或者其他任何的满足变量命名的形式。但通常大家都约定俗称的写为self，保持编码风格的统一，有利于方便他人理解代码。

　　6）__init__,__del__,__str__不是必须的。

　　7）所有属性都要有初始值

2、Class getter,setter

　　Java,JavaScript ES6都支持setter,getter。Python中也是支持的。

class Person(object):
    id=''
    name = ''
    age = 3
    
    # 等同于Java中的<init>，即构造器
    def __init__(self, id, name, age):
        print("init a Person instance")
        self.id = id
        self.name = name
        self.age = age

    def show(this):
        print(this)
    #    print(this.toString())

　　 #def toString(self):        
　　 #   return "id:{}, name:{}, age:{}".format(self.id, self.name, self.age)
    
    # 等同于Java中的toString
    def __str__(self):
　　 #   return self.toString()
        return "id:{}, name:{}, age:{}".format(self.id, self.name, self.age)
    

    # 等同于Java中的finalize方法，del 实例时调用
    def __del__(self):
        print("finally a Person instance")
        self.id = None
        self.name = None
        self.age = None
        self = None

    def __get__(self, name):
        print("invoke in __get__")
        print(self.__dict__)
        return 1111

    def __getattr__(self, name):
        print("invoke in __getattr__")
        return 1111

    def __getattribute__(self, name):
        print("invoke in __getattribute__")
        print(object.__getattribute__(self, name))
        print("after invoke in __getattribute__")
        return object.__getattribute__(self, name)

　　对于旧式类，访问属性的顺序是： 

　　1）直接访问属性

　　2）访问__getattr__

　　对于新式类，访问属性的顺序是：

　　1）__getattribute

　　2）直接访问属性

　　3）__getattr__

　　切记，如果写了__getattribute__，最后一句话必须是object.__getattribute(self,name) 否则就会出现:’XxxType’ object is not callable 。它的存在，更像是作为拦截器使用。

3、Class继承

　　C++是多继承的，Java是单继承的，Python借鉴了C++的多继承方式。

　　在继承结构下，访问属性，方法时，与Java中一样的，先自己的，自己没有时，才去从父类找。

　　由于支持多继承，所以当一个属性、方法，在多个父类中都存在时，会访问到哪个呢？

　　要解答这个问题，就得先知道搜索属性、方法的顺序。采用的搜索算法是深度优先搜索算法。

　　也就是一个class A(S1,S2,S3):pass; 要调用一个属性时，会先从A里找，找不到再从S1，如果还找不到再从S2，依次类推。

　　那么在多继承情况下，如果A,S1,S2,S3都重写了__getattr__方法，那会有什么区别呢？查找顺序大体不变的：

　　1)  A的直接属性，找不到然后是A.__getattr__

　　2)  S1的直接属性，找不到然后是S1.__getattr__

　　3)  S2的直接属性，找不到然后是S2.__getattr__

　　4)  S3的直接属性，找不到然后是S3.__getattr__

　　对于构造函数__init__，在构造实例时，不会像Java那样，先去调用父类的__init__。

class Student(Person):
    def __init__(self, id, name, age,email):
        print("invoke in Student __init__")
        super(Student, self).__init__(id, name, age)
        self.email = email

　　Java中有super()，Python中是否有呢？能否利用super呢？如果不能自动调用父类的构造器,那么在重写__init__又得给所有的属性都分配一下，这个好麻烦的，该怎么办呢？只能以编程的方式自己调用了。

 　　super(类，instance)，这个函数的作用是找到指定的类的下一个父类的指定方法，将该方法在指定的实例上调用。

    　例如上面的例子中，继承关系是这样的：Student > Person > object。self是Student对象，super(Student, self).__init__(id, name, age)该语句的意思就是：找到Student的下一个父类（即Person）的__init__方法，然后在self上调用该__init__方法。

　　需要注意的是：

　　1）super函数的两个参数，不能有误。需要满足两个条件，第二个instance应该是第一个参数所代表的类的实例（或者是其子类的实例）。

　　2）Super只能在新式类中使用。

4、运算符重写

　　在.Net和Scala编程语言中，都是支持运算符重写的。如果没有接触过这些东西，可能会费解的。其实只要把运算符看着是方法就可以了。从这个角度来理解的话，Java也是支持运算符重写的，只不过呢，该特性并没有暴露给用户罢了。例如字符串拼接 + ，它其实是调用的StringBuilder.append方法，遍历集合的foreach，它其实调用的是iterator。既然提到了运算符重写，那么Python中也必然是支持的，并且它把这个特性暴露出来了。

　　Python String 就重写了几个运算符：

+ 字符串拼接
* copy多份
== 比较字符串内容
> 字符串比较
< 字符串比较

　　那么怎样实现运算符重写呢？ 

　　上面已经说明，将运算符看作是一个方法。那么重写运算符，就是就是重写方法了。

　　下面列出了常见的运算符重载：

重载方法	说明	调用
__init__	构造器	对象建立，X=Class()
__del__	析构方法	对象回收，或者del X
__add__	运算符 +	X+Y, X+=Y
__iadd__	增强的 +	X+Y, X+=Y
__radd__	左侧＋	Noninstance + Y
__or__	运算符 | (位 OR)	X|Y, X|=Y
__repr__,__str__	打印,转换	print(X), repr(X),str(X)
__getattr__	点号运算符	获取属性
__setattr__	赋值运算符	设置属性
__call__	函数调用	Y()
__len__	长度	len(X)
__cmp__, __lt__, __eq__	比较	X < Y X==Y
__getitem__	索引运算符	X[name]
__setitem__	索引赋值	X[Y]=Z
__iter__	迭代	循环，迭代等

　　使用__getitem__可以使得对象具备索引的方式来访问？

　　测试如下：对上面的Student如下：

　

class Student(Person):
    def __init__(self, id, name, age,email):
        print("invoke in Student __init__")
        super(Student, self).__init__(id, name, age)
        self.email = email


    def __getitem__(self, name):
        return self.__dict__[name] + "_suffix"

　　执行测试： 

　　

import model
Student = model.Student
s = Student('0001', 'fjn', 20, 'fs1194361820@163.com')
s.show()
print(s["email"])

　　发现结果是：fs1194361820@163.com_suffix 

5、模拟私有属性

　　通过上面的学习，了解到Python的属性、方法都是public， 这点和JavaScript太 一样了。写Java时间久了，私有属性的好处，怎么可以浪费了呢。那么如何模拟出私有的？

有两种方式可以模拟的，都与JavaScript里的理念是类似的。

　　方式一：使用对象时，直接加属性。

　　方式二：利用对象的__dict__

6、Static Method

　　在java中，会将实例方法与类方法区分，具体做法是在 class 方法上加上static修饰符。在python中是没有static的，那么如何实现static方法。

　　前面也讲了，实例方法声明时，第一个参数是self。在python中，实例方法本质就是调用类方法的。　　

p1=Person(‘a’,’b’,23)
Person.show(p1)

在方法前加上注解：@staticmethod