[Python自学] day-7 (静态方法、类方法、属性方法、类的其他、类的来源、反射、异常处理、socket)

一、类方法种类

1.静态方法(@staticmethod)

class Dog(object):
    def __init__(self):
        pass

    @staticmethod  
    def talk():   #静态方法
        pass

　　静态方法与类没什么关系了，名义上归类管，但无法管理该方法。talk()中不自动传入self参数。

　　注意：静态函数无法直接调用类或对象中的属性和方法，如果需要调用类属性和其他静态方法，需使用 类名.类属性名 或类名.静态方法名 来调用。如果需要调用对象属性和方法，则需要将对象作为参数传入静态函数，并使用该对象来调用。

2.类方法(@classmethod)

class Dog(object):
    type = "gloden"

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

    @staticmethod
    def talk():
        print("talking")

    def eat(self):
        pass

    @classmethod
    def foo(cls,hello):
        cls.talk()  #类方法中只能调用静态方法
        print(cls.type)  #类方法中只能调用类变量


d = Dog("dd")
d.foo("gogogo")

　　上述代码中的foo就是一个类方法，第一个参数是cls，代表会自动将Dog类作为参数传入该方法。然后使用cls调用静态方法talk()。

　　注意：类方法只能调用类中的静态方法，也只能调用类变量。

3.属性方法(@property)

　　将一个方法变为一个静态属性。看实例：

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

    def check_status(self):     #航班实时状态只有航空公司知道，该函数调航空公司接口获取状态码
        print("check status of Flight [%s] ." % (self.name))
        return 1

    @property
    def flight_status(self):    #将该函数当做一个属性，但是可以实时的调用check_status方法来获取当前航班状态。（类似去哪儿网）
        stat = self.check_status()
        if stat == 0:
            print("Flight canceled")
        elif stat == 1:
            print("Flight arrived")
        elif stat == 2:
            print("Flight departured")
        else:
            print("Flight Can't confirmed")
        return stat
            
f = Flight("CA980")
s = f.flight_status     #用查看属性的方法来调用,并且可以使用变量接收返回值
print(s)  #输出状态码1

　　如果要给属性方法flight_status参数：

class Flight(object):
    def __init__(self,name):
        self.name=name
        self.__test = None

    def check_status(self):     #航班实时状态只有航空公司知道，该函数调航空公司接口获取状态码
        print("check status of Flight [%s] ." % (self.name))
        return 1

    @property
    def flight_status(self):    #将该函数当做一个属性，但是可以实时的调用check_status方法来获取当前航班状态。（类似去哪儿网）
        stat = self.check_status()
        print(self.__test)  #在这里打印私有变量__test，
        if stat == 0:
            print("Flight canceled")
        elif stat == 1:
            print("Flight arrived")
        elif stat == 2:
            print("Flight departured")
        else:
            print("Flight Can't confirmed")
        return stat

    @flight_status.setter
    def flight_status(self,test):
        self.__test = test

f = Flight("CA980")
f.flight_status = "hello"  #使用setter传入参数test
f.flight_status

　　上述代码中使用@flight_status.setter来修饰flight_status(self,hello)方法。必须放在属性方法的后面，也就是说使用@flight_status.setter，前面必须已经存在flight_status属性方法。setter修饰的方法主要用来传参，将传入的参数test保存在一个私有属性中，在调用属性方法flight_status时就可以使用该私有属性了。

　　

　　如果要删除该私有属性：

class Flight(object):
    def __init__(self,name):
        self.name=name
        self.__test = None

    def check_status(self):     #航班实时状态只有航空公司知道，该函数调航空公司接口获取状态码
        print("check status of Flight [%s] ." % (self.name))
        return 1

    @property
    def flight_status(self):    #将该函数当做一个属性，但是可以实时的调用check_status方法来获取当前航班状态。（类似去哪儿网）
        stat = self.check_status()
        print(self.__test)  #在这里打印私有变量__test，
        if stat == 0:
            print("Flight canceled")
        elif stat == 1:
            print("Flight arrived")
        elif stat == 2:
            print("Flight departured")
        else:
            print("Flight Can't confirmed")
        return stat

    @flight_status.setter   #给属性方法传参
    def flight_status(self,test):
        self.__test = test

    @flight_status.deleter  #删除属性方法关联的私有属性
    def flight_status(self):
        del self.__test

f = Flight("CA980")
f.flight_status = "hello"  #使用setter传入参数test
del f.flight_status     #调用deleter删除__test
f.flight_status   #这里因为删除了__test，所以会报错'Flight' object has no attribute '_Flight__test'

　　总结：属性方法的目的就是隐藏实现细节，例如flight_status中的实现细节，对于用户来说看到的好像就是一个静态属性。

四、类的其他内容

1.__doc__

　　__doc__：获取类的注释

class Person(object):
    """这是一个描述人的类"""
    def __init__(self):
        pass

print(Person.__doc__)

　　上述代码中，使用""" """或者''' '''或者" "或者' '都可以。

2.__module__

　　__module__：获取当前操作的类或对象所属的类属于哪个模块

#importfile.py

class Dog(object):
    def __init__(self):
        pass

#classother.py
import importfile

d = importfile.Dog()
print(d.__module__)  #输出importfile

3.__class__

　　__class__:使用当前操作对象获取属于哪个类

print(d.__class__)  #输出<class 'importfile.Dog'>

4.__call__

　　__call__：可以使用 对象名+括号的方式调用类中的__call__方法。

class Dog(object):
    def __init__(self):
        pass

    def __call__(self,*args,**kwargs):
        print("__call__ ",args,kwargs)

d = Dog()
d(1,2,3,4,name="xiaohua")  #打印__call__  (1, 2, 3, 4) {'name': 'xiaohua'}

　　或者使用类名()()调用：

Dog()(1,2,3,4,name="xiaohua")

5.__dict__

　　__dict__:查看类或对象中的所有成员。

class Dog(object):
    feet = 4
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.__age = age

    def eat(self):
        pass

    def __call__(self,*args,**kwargs):
        print("__call__ ",args,kwargs)

d = Dog("xiaohua",23)
print(d.__dict__)  #{'name': 'xiaohua', '_Dog__age': 23} 对象里只有成员属性，不包含静态属性和方法（方法属于类）
print(Dog.__dict__)  #{'__module__': '__main__', 'feet': 4, '__init__': <function Dog.__init__ at 0x0078F8E8>, 'eat': <function Dog.eat at 0x00794810>, '__call__': <function Dog.__call__ at 0x007948A0>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Dog' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Dog' objects>, '__doc__': None}

6.__str__

　　__str__:默认打印一个对象信息。

d = Dog("xiaohua",23)
print(d)   #<__main__.Dog object at 0x00AEEC70>

　　默认应该打印上述信息，描述一个对象属于的类和地址。

　　可以通过重载__str__方法来修改该信息：

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

    def __str__(self):
        return  "This is object [%s]" % (self.name)

c = Cat("miaowu")
print(c)  #打印This is object [miaowu]

7.__getitem__、__setitem__、__delitem__

　　__getitem__、__setitem__、__delitem__：使对象支持字典操作

class Foo(object):

    def __getitem__(self,key):
        print("__getitem__",key)

    def __setitem__(self,key,value):
        print("__setitem__",key,value)

    def __delitem__(self,key):
        print("__delitem__",key)


obj = Foo()
result = obj["k1"]  #是对象可以像字典一样操作
obj["k2"] = "Alex"
del obj["k1"]

8.__getattr__和__setattr__

在python的类中，有两个很重要的特殊方法__getattr__(self,item)和__setattr__(self,key,value)：

class Foo(object):
    def __getattr__(self, item):
        print(item)

    def __setattr__(self, key, value):
        print(key, value)

这两个方法是在使用该类对象进行"."操作的时候会被调用。例如：

if __name__ == '__main__':
    obj = Foo()
    obj.name = 'Alex'  # __setattr__被调用，打印name Alex
    obj.age  # __getattr__被调用，打印age

注意，我们平时在使用对象的"."操作时，一般不会定义这两个方法。所以默认情况下，都会找到object类的__setattr__和__getattr__来执行，而object类的这两个方法默认的功能就是设置属性和获取属性的值。

如果我们在自己定义的类中重写了这两个方法，那么就可以自己设置"."操作的行为。

考虑以下特殊场景：（构造函数的属性初始化也会触发__setattr__方法）

class Foo(object):
    def __init__(self):
        self.storage = {}

    def __getattr__(self, item):
        print(item)

    def __setattr__(self, key, value):
        print(key, value)


if __name__ == '__main__':
    obj = Foo()
    obj.name = 'Alex'

在该类的构造方法中，我们初始化了一个对象属性storage。那么按照我们前面所叙述的__setattr__的触发机制。这里应该打印以下信息：

storage {}
name Alex

即，构造函数中的self.storage = {}也会触发__setattr__方法。因为self代表Foo的对象obj（由__new__(Foo)产生），然后使用"."操作设置了storage。

三、类怎么来的

Python中一切皆对象，所以类也是对象，是type的实例化对象。

1.通过Type类来产生类

　　类定义的普通模式：

class Foo(object):
    def __init__(self):
        pass

f = Foo()

　　类定义的特殊模式：

def test_func(self):  #这里必须要有self，因为该方法要装载进类Goo中
    print("[name] : %s , [age] : %s" % (self.name,self.age))

def init_func(self,name,age):  #给Goo定义一个__init__方法
    self.name=name
    self.age=age

Goo = type("Goo",(object,),{"goo_func":test_func,"__init__":init_func})
print(type(Goo))  #打印<class 'type'>

g = Goo("Leo",32)
print(type(g))  #打印<class '__main__.Goo'>
g.goo_func()  #调用了前面定义好的test_func,goo_func是该方法在类中的方法名

 　　总结：类是由type类实例化产生的，哪type类是从哪里来的，答案是type是由python解释器直接实现的。

2.__new__()

　　__new__：用于实例化对象

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

    def __new__(cls, *args, **kwargs):  
        print("Foo __new__")
        return object.__new__(cls)

f = Foo("Leo")  #在实例化f时，先执行的是__new__，后执行__init__

　　如果将__new__中的return object.__new__(cls)注释掉：

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

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("Foo __new__")
        #return object.__new__(cls)

f = Foo("Leo")  #只执行了__new__，而__new__中只进行了打印

　　结论，说明__new__方法中返回的object.__new__(cls)真正实现了对f的实例化。而且__init__是由__new__来调用触发的。

3.__metaclass__

　　__metaclass__：用于指定类用哪个类来实例化（即用type还是自定义的type派生类）

 　　以python 2.7的类实例化过程为例（python 3.x有所不同，但大同小异）

class Mytype(type):
    def __init__(self, what, bases=None, dict=None):
        print("---MyType init ---")
        super(Mytype,self).__init__(what, bases,dict)

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print("---MyType call---")
        obj = self.__new__(self, *args, **kwargs)
        self.__init__(obj, *args, **kwargs)

class Foo(object):
    __metaclass__ = Mytype

    def __init__(self,name):
        self.name = name
        print("Foo __init__")

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("Foo __new__")
        return object.__new__(cls)

f = Foo("Leo") 

　　以上代码是使用MyType类来实例化Foo类，然后实例化Foo的对象f。

　　如果把__call__中的最后两句代码注释掉，则Foo中的__new__和__init__都不会执行。具体的执行过程如下图：

　　过程解释：

　　1.MyType默认调用type父类的__new__产生一个类实例，即Foo。

　　2.然后调用__init__初始化Foo。

　　3.obj实例化的时候，MyType中的__call__会执行

　　4.__call__中调用Foo中的__new__来生成obj实例

　　5.__call__调用Foo中的__init__来初始化obj实例

四、反射

1.hasattr()

hasattr(obj,"func_name")：判断一个对象中是否存在指定方法。

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

    def eat(self,food):
        print("%s is eating %s" % (self.name,food))

d = Dog("XiaoHua") #初始化d
func_name = input(":>>").strip()  #输入想调用的方法名

print(hasattr(d,func_name))  #输入eat，打印true

2.getattr()

getattr()：获取该方法指针。并执行。

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

    def eat(self,food):
        print("%s is eating %s" % (self.name,food))

d = Dog("XiaoHua") #初始化d
func_name = input(":>>").strip()  #输入想调用的方法名

if hasattr(d,func_name):  #输入eat，打印true
    func = getattr(d,func_name)  #获取成员方法指针
    func("Baozi")   #调用该方法

3.setattr()

setatter(x,y,v)：给对象添加属性或方法用，参数解释：x.'y' = v，x是对象，'y'是字符串，z是该属性的值。若要添加方法，v就是一个方法指向的地址。

def bulk(self):
    print("%s is yelling" % {self.name})

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

    def eat(self,food):
        print("%s is eating %s" % (self.name,food))

d = Dog("XiaoHua") #初始化d
func_name = input(":>>").strip()  #输入想调用的方法名

if hasattr(d,func_name):  #输入eat，打印true
    func = getattr(d,func_name)  #获取成员方法指针
    func("Baozi")   #调用该方法
else:
    setattr(d,func_name,bulk)  #假设输入的方法名是hello,对象d中会被创建一个叫hello(self)的成员方法

    func = getattr(d,func_name)  #获取该方法指针
    func(d)  #调用该方法，但是self参数必须手工传（注意）

　　设置一个成员变量：

setattr(d,attr_name,55)  #设置一个成员变量
print( getattr(d,attr_name) )   #打印该成员变量的值

　　如果要修改前面设置的变量值：

setattr(d,attr_name,66)  #再次使用setattr覆盖

　　删除成员变量：（删除添加的成员方法不行）

delattr(d,attr_name)
print( getattr(d,attr_name) ) #报错，说没有这个成员属性

五、异常处理

1.异常处理

list = []

try:
    print(list[1])  #列表中没有元素，访问报错
except Exception as err: #捕获异常，并把异常的信息复制给err
    print("err is ： ",err)   #打印异常详细信息

 　　按异常种类来捕获异常：

names = []
dicts = {}

try:
    print(names[1])  #列表中没有元素，访问报错
    dicts['key']

except IndexError as idx_err: #捕获IndexError异常
    print("err is ： ",idx_err)   #打印异常详细信息

except KeyError as key_err: #捕获KeyError异常
    print("err is : ",key_err)

　　一次捕获所有种类的异常：（不建议直接使用，异常信息不够准确，建议用在最后补漏）

names = []
dicts = {}

try:
    print(names[1])  #列表中没有元素，访问报错
    dicts['key']

except Exception as e: #捕获所有种类的异常
    print("err is ： ",e)   #打印异常详细信息

　　出现未知错误：

try:
    print(names[1])  #列表中没有元素，访问报错
    dicts['key']

except IndexError as idx_err: #捕获IndexError异常
    print("err is ： ",idx_err)   #打印异常详细信息
except KeyError as key_err: #捕获KeyError异常
    print("err is : ",key_err)
except Exception as e:　　#建议在最后使用Exception
    print("出现未知错误 ",e)

 　　一切正常时：

try:
    print(names[1])  #列表中没有元素，访问报错
    dicts['key']

except IndexError as idx_err: #捕获IndexError异常
    print("err is ： ",idx_err)   #打印异常详细信息
except KeyError as key_err: #捕获KeyError异常
    print("err is : ",key_err)
except Exception as e:
    print("出现未知错误 ",e)
else:
    print("一切正常")　　#一切正常时会执行，当出现异常时不执行

　　不管错不错都要执行：

try:
    print(names[1])  #列表中没有元素，访问报错
    dicts['key']

except IndexError as idx_err: #捕获IndexError异常
    print("err is ： ",idx_err)   #打印异常详细信息
except KeyError as key_err: #捕获KeyError异常
    print("err is : ",key_err)
except Exception as e:
    print("出现未知错误 ",e)
else:
    print("一切正常")
finally:
    print("不管有误错误都执行")

 　　常用的几种异常类型：

• AttributeError ：试图访问个对象没有的属性，如foo.x，但是foo中没有x属性。
• IOError ：输入输出异常。
• ImportError ：无法引入模块或包，基本上是路径问题或名称错误。
• IndentationError ：语法错误（的子类），代码没有正确对齐。
• IndexError ： 下标索引超出序列边界。
• KeyError ：试图访问字典里不存在的键。
• SyntaxError ：代码非法，代码不能编译。
• TypeError ：传入对象类型与要求的不符合。
• ValueError：传入了一个调用者不期望的值，即使值的类型是正确的。

2.自定义异常

自定义异常：

def test_func():
    test_num = input(">>")
    if int(test_num) < 10:
        raise MyException("test_func方法中，test_num < 10")


class MyException(Exception):   #自定义异常继承于Exception
    def __init__(self,msg):    #实例化时传参
        self.msg = msg

    def __str__(self):  #异常错误信息
        return self.msg

try:
    test_func()　　#当输入的数字小于10时，触发raise MyException
except MyException as err:
    print("捕捉到异常：",err)

六、网络Socket编程

1.实现socket的流程

 　　实现一个socket至少要分成以下几个步骤（伪代码）：

#伪代码
Socket socket = getSocket(type = 'tcp') #设定好协议类型
connect(socket, address = '1.2.3.4', port = '80')  #连接远程机器
send(socket, 'HelloWorld!') #发送消息
close(socket)   #关闭连接

　　Socket Familyies(地址簇)：

　　socket.AF_UNIX  #unix本机进程间通信

　　socket.AF_INET  #IPv4

　　socket.AF_INET6  #IPv6

　　Socket Type：

　　socket.SOCK_STREAM  #TCP

　　socket.SOCK_DGRAM  #UDP

　　socket.SOCK_RAW  #原始套接字，普通套接字无法处理ICMP、IGMP等报文。

2.Socket简单示例

　　客户端：

import socket   #引入socket模块

client = socket.socket()    #声明socket类型，同时生成socket连接对象
client.connect(('localhost',6969))  #连接远程socket

client.send("我爱你".encode("utf-8"))  #python3.x中只能发送byte类型，2.x可以发送字符串

data = client.recv(1024)    #等待接收来自远程的数据
print("recv : ",data.decode())
client.close()  #关闭socket

　　服务器端：

import socket   #引入socket模块

server = socket.socket()    #创建socket实例
server.bind(("localhost",6969)) #绑定监听网卡和端口
server.listen() #开始监听

conn,addr = server.accept() #等待接受客户端连接请求，并将连接实例赋值给conn，对端地址赋值给addr
print(conn,addr)    #打印<socket.socket fd=536, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 6969), raddr=('127.0.0.1', 50251)> ('127.0.0.1', 50251)

data = conn.recv(1024)   #使用conn接受数据
print("Recv : ",data.decode())
conn.send((data.decode()+"你好").encode()) #使用conn发送数据

server.close()  #关闭socket

　　上述代码只是简单描述了一下socket如何创建和使用的。能够支持多客户端、多并发的socket在后面实现。

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