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  • python 面向对象编程学习

    1. 问题:将所有代码放入一个py文件:无法维护

        方案:如果将代码才分放到多个py文件,好处:

               1. 同一个名字的变量互相不影响

               2.易于维护

               3.引用模块: import module

    2.包:解决可能有同名的py文件存在的情况

          p1.util   vs   p2.util

          引用的时候必须加上包名

          1. 在python 文件中,一个包中间必须有一个__init__.py文件,并且是每一个目录下面必须存在这个文件。(即使该文件为空,也是必须存在的)这个是区分包与普通目录之间的区别

    3. python 提供 模块管理工具,用来管理第三方模块

        easy_install - pip(已经内置到Python2.7.9)

        使用方法: pip install web.py

    4. python面向对象编程

        基本思想: 类 和 实例 (根据类创建)

        重要: 数据封装

        class Person:

           #构造函数,初始化

           def __init__(self,name):

               self.name = name;

     

       p1 = Person("Xiao Ming")

       p2 = Person("Xiao Hong")

     

    5.构造一个类

        class Person(object):

            pass

       # 创建了一个类 Person ,并且该类继承自object

     

    6. 在定义 Person 类时,可以为Person类添加一个特殊的__init__()方法,当创建实例时,__init__()方法被自动调用,我们就能在此为每个实例都统一加上以下属性:

     class Person(object):
        def __init__(self, name, gender, birth):
            self.name = name
            self.gender = gender
            self.birth = birth

    7. 访问限制

        问题:如果有些属性不希望被外部访问到怎么办?

        Python对属性权限的控制是通过属性名来实现的,如果一个属性由双下划线开头(__),该属性就无法被外部访问。看例子:

    class Person(object):
        def __init__(self, name):
            self.name = name
            self._title = 'Mr'
            self.__job = 'Student'
    p = Person('Bob')
    print p.name
    # => Bob
    print p._title
    # => Mr
    print p.__job
    # => Error
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    AttributeError: 'Person' object has no attribute '__job'

    可见,只有以双下划线开头的"__job"不能直接被外部访问。

    但是,如果一个属性以"__xxx__"的形式定义,那它又可以被外部访问了,以"__xxx__"定义的属性在Python的类中被称为特殊属性,有很多预定义的特殊属性可以使用,通常我们不要把普通属性用"__xxx__"定义。

    8. 创建类属性

    绑定在一个实例上的属性不会影响其他实例,但是,类本身也是一个对象,如果在类上绑定一个属性,则所有实例都可以访问类的属性,并且,所有实例访问的类属性都是同一个!也就是说,实例属性每个实例各自拥有,互相独立,而类属性有且只有一份。

    定义类属性可以直接在 class 中定义:

    class Person(object):
        address = 'Earth'
        def __init__(self, name):
            self.name = name
    因为类属性是直接绑定在类上的,所以,访问类属性不需要创建实例,就可以直接访问:
    print Person.address
    # => Earth

    对一个实例调用类的属性也是可以访问的,所有实例都可以访问到它所属的类的属性:
    p1 = Person('Bob')
    p2 = Person('Alice')
    print p1.address
    # => Earth
    print p2.address
    # => Earth

    由于Python是动态语言,类属性也是可以动态添加和修改的:
    Person.address = 'China'
    print p1.address
    # => 'China'
    print p2.address
    # => 'China'
    因为类属性只有一份,所以,当Person类的address改变时,所有实例访问到的类属性都改变了。
    修改类属性会导致所有实例访问到的类属性全部都受影响,但是,如果在实例变量上修改类属性会发生什么问题呢?

    class Person(object):
        address = 'Earth'
        def __init__(self, name):
            self.name = name
    
    p1 = Person('Bob')
    p2 = Person('Alice')
    
    print 'Person.address = ' + Person.address
    
    p1.address = 'China'
    print 'p1.address = ' + p1.address
    
    print 'Person.address = ' + Person.address
    print 'p2.address = ' + p2.address

    结果如下:

    Person.address = Earth
    p1.address = China
    Person.address = Earth
    p2.address = Earth

    我们发现,在设置了 p1.address = 'China' 后,p1访问 address 确实变成了 'China',但是,Person.address和p2.address仍然是'Earch',怎么回事?

    原因是 p1.address = 'China'并没有改变 Person 的 address,而是给 p1这个实例绑定了实例属性address ,对p1来说,它有一个实例属性address(值是'China'),而它所属的类Person也有一个类属性address,所以:

    访问 p1.address 优先查找实例属性,返回'China'。

    访问 p2.address ,p2没有实例属性address,但是有类属性address,因此返回'Earth'。

    可见,当实例属性和类属性重名时,实例属性优先级高,它将屏蔽掉对类属性的访问。

    当我们把 p1 的 address 实例属性删除后,访问 p1.address 就又返回类属性的值 'Earth'了:

    del p1.address
    print p1.address
    # => Earth

    可见,千万不要在实例上修改类属性,它实际上并没有修改类属性,而是给实例绑定了一个实例属性。

    9. Python 类型继承

    基类:  

    Class Person(object):

        def __init__(self,name,gender):

            self.name = name

            self.gender = gender

    继承类 Student

    Class Student(Person)

        def _init__(self,name,gengder,course):

           super(Student,self).__init__(name,gender)

           self.course = course

    一定要用 super(Student, self).__init__(name, gender) 去初始化父类,否则,继承自 Person 的 Student 将没有 name 和 gender

    函数super(Student, self)将返回当前类继承的父类,即 Person ,然后调用__init__()方法,注意self参数已在super()中传入,在__init__()中将隐式传递,不需要写出(也不能写)。

    9.1 使用isinstance() 方法来判断对象的类型

    函数isinstance()可以判断一个变量的类型,既可以用在Python内置的数据类型如str、list、dict,也可以用在我们自定义的类,它们本质上都是数据类型。

    假设有如下的 Person、Student 和 Teacher 的定义及继承关系如下:

    class Person(object):
        def __init__(self, name, gender):
            self.name = name
            self.gender = gender
    
    class Student(Person):
        def __init__(self, name, gender, score):
            super(Student, self).__init__(name, gender)
            self.score = score
    
    class Teacher(Person):
        def __init__(self, name, gender, course):
            super(Teacher, self).__init__(name, gender)
            self.course = course
    
    p = Person('Tim', 'Male')
    s = Student('Bob', 'Male', 88)
    t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')

    当我们拿到变量 p、s、t 时,可以使用 isinstance 判断类型:

    >>> isinstance(p, Person)
    True    # p是Person类型
    >>> isinstance(p, Student)
    False   # p不是Student类型
    >>> isinstance(p, Teacher)
    False   # p不是Teacher类型

    这说明在继承链上,一个父类的实例不能是子类类型,因为子类比父类多了一些属性和方法。

    我们再考察 s :

    >>> isinstance(s, Person)
    True    # s是Person类型
    >>> isinstance(s, Student)
    True    # s是Student类型
    >>> isinstance(s, Teacher)
    False   # s不是Teacher类型

    s 是Student类型,不是Teacher类型,这很容易理解。但是,s 也是Person类型,因为Student继承自Person,虽然它比Person多了一些属性和方法,但是,把 s 看成Person的实例也是可以的。

    这说明在一条继承链上,一个实例可以看成它本身的类型,也可以看成它父类的类型。

    10. python 类型继承之多态

    类具有继承关系,并且子类类型可以向上转型看做父类类型,如果我们从 Person 派生出 StudentTeacher ,并都写了一个 whoAmI() 方法:

    class Person(object):
        def __init__(self, name, gender):
            self.name = name
            self.gender = gender
        def whoAmI(self):
            return 'I am a Person, my name is %s' % self.name
    
    class Student(Person):
        def __init__(self, name, gender, score):
            super(Student, self).__init__(name, gender)
            self.score = score
        def whoAmI(self):
            return 'I am a Student, my name is %s' % self.name
    
    class Teacher(Person):
        def __init__(self, name, gender, course):
            super(Teacher, self).__init__(name, gender)
            self.course = course
        def whoAmI(self):
            return 'I am a Teacher, my name is %s' % self.name

    在一个函数中,如果我们接收一个变量 x,则无论该  Person、Student还是 Teacher,都可以正确打印出结果:

    def who_am_i(x):
        print x.whoAmI()
    
    p = Person('Tim', 'Male')
    s = Student('Bob', 'Male', 88)
    t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')
    
    who_am_i(p)
    who_am_i(s)
    who_am_i(t)

    运行结果:

    I am a Person, my name is Tim
    I am a Student, my name is Bob
    I am a Teacher, my name is Alice

    这种行为称为多态。也就是说,方法调用将作用在 x 的实际类型上。s 是Student类型,它实际上拥有自己的 whoAmI()方法以及从 Person继承的 whoAmI方法,但调用 s.whoAmI()总是先查找它自身的定义,如果没有定义,则顺着继承链向上查找,直到在某个父类中找到为止。

    10.1 多重继承

    除了从一个父类继承外,Python允许从多个父类继承,称为多重继承。

    多重继承的继承链就不是一棵树了,它像这样:

    class A(object):
        def __init__(self, a):
            print 'init A...'
            self.a = a
    
    class B(A):
        def __init__(self, a):
            super(B, self).__init__(a)
            print 'init B...'
    
    class C(A):
        def __init__(self, a):
            super(C, self).__init__(a)
            print 'init C...'
    
    class D(B, C):
        def __init__(self, a):
            super(D, self).__init__(a)
            print 'init D...'

    看下图:

    像这样,同时继承自 B 和 C,也就是 D 拥有了 A、B、C 的全部功能。多重继承通过 super()调用__init__()方法时,A 虽然被继承了两次,但__init__()只调用一次:

    >>> d = D('d')
    init A...
    init C...
    init B...
    init D...

    多重继承的目的是从两种继承树中分别选择并继承出子类,以便组合功能使用。

    举个例子,Python的网络服务器有TCPServer、UDPServer、UnixStreamServer、UnixDatagramServer,而服务器运行模式有 多进程ForkingMixin 和 多线程ThreadingMixin两种。

    要创建多进程模式的 TCPServer

    class MyTCPServer(TCPServer, ForkingMixin)
        pass

    要创建多线程模式的 UDPServer

    class MyUDPServer(UDPServer, ThreadingMixin):
        pass

    如果没有多重继承,要实现上述所有可能的组合需要 4x2=8 个子类。

    未完待续//////////

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