面向对象三大特性之——多态和一些内置函数

一、多态

　　概念：

　　　　一种事物具备多种不同的形态

　　例如： 水  (固态、气态、液态)

　　官方解释：多个不同类对象可以响应同一个方法，产生不同的结果。

　　需要强调的是：多态不是一种特殊的语法，而是一种状态，特性（即多个不同对象可以响应同一个方法，产生不同的结果） 即多个对象有相同的使用方法。

　　好处：对于使用者而言，大大的降低了使用难度。我们之前写的USB接口下的鼠标键盘，就属于多态。

实现多态：接口  抽象类 鸭子类 都可以写出具备多态的代码，最简单的就是鸭子类型。

"""
要管理 鸡 鸭 鹅
如何能够最方便的 管理,就是我说同一句话,他们都能理解
既它们拥有相同的方法

"""
class JI:
    def bark(self):
        print("哥哥哥")

    def spawn(self):
        print("下鸡蛋..")

class Duck:
    def bark(self):
        print("嘎嘎嘎")

    def spawn(self):
        print("下鸭蛋")

class E:
    def bark(self):
        print("饿饿饿....")

    def spawn(self):
        print("下鹅蛋..")

j = JI()
y = Duck()
e = E()

def mange(obj):
    obj.spawn()


mange(j)
mange(y)
mange(e)


# python中到处都有多态  
a = 10
b = "10"
c = [10]

print(type(a))
print(type(b))
print(type(c))

二、内置函数  isinstance  issubclass

　　isinstance   判断一个对象是否是某个类的实例

　　参数1是要判断的对象

　　参数2是要判断的类型

def add_num(a,b):

    if isinstance(a,int) and isinstance(b,int):
        return a+b
    return None

print(add_num(20,10))

　　issubclass   判断一个类是否是另一个的子类

　　参数1是子类

　　参数2是父类

class Animal:
    def eat(self):
        print("动物得吃东西...")

class Pig(Animal):
    def  eat(self):
        print("猪得吃 猪食....")

class Tree:
    def light(self):
        print("植物光合作用....")

pig = Pig()
t = Tree()

def manage(obj):
    if issubclass(type(obj),Animal):
        obj.eat()
    else:
        print("不是一头动物!")

manage(pig)
manage(t)
print(issubclass(Tree,object))

三、类中的魔法函数      __函数名__

　　str     str(对象)

　　__str__会在对象被转换为字符串时，转换的结果就是这个函数的返回值

　　使用场景：我们可以利用该函数来自定义，对象的打印格式

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

    def __str__(self):
        return "这是一个person对象 name:%s age:%s" % (self.name,self.age)

p = Person("jack",20)
print(str(p))     #这是一个person对象 name:jack age:20    #print(p.__str__())   #print(p)  直接打印对象也会触发__str__函数

　　del     del 对象

　　如果调用了__del__ 手动删除对象时会立马执行，如果没有调用程序运行结束时也会自动执行

　　使用场景：当你的对象在使用过程中，打开了不属于解释器的资源:例如文件，网络端口

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

    def __str__(self):
        return "这是一个person对象 name:%s age:%s" % (self.name,self.age)

    def __del__(self):
        print("del run")

p = Person("jack",20)
print(str(p))
del p    #如果没有写del,也会在over之后执行__del__
print("over")

#结果
这是一个person对象 name:jack age:20
del run
over

　　call   执行时机：在调用对象时自动执行，即对象加括号

class A:

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

a = A()
a(1,a=100)

#结果
call run
(1,)
{'a': 100}

　　slots

该属性是一个类属性,用于优化对象内存占用
优化的原理,将原本不固定的属性数量,变得固定了
这样的解释器就不会为这个对象创建名称空间,所以__dict__也没了  
从而达到减少内存开销的效果 

另外当类中出现了slots时将导致这个类的对象无法在添加新的属性 

# slots的使用
class Person:
    __slots__ = ["name"]
    def __init__(self,name):
        self.name = name

p =  Person("jck")

# 查看内存占用
print(sys.getsizeof(p))
p.age = 20 # 无法添加

# dict 没有了
print(p.__dict__)

　　操作对象属性时自动触发

　　__setattr__   使用点语法添加/修改属性会触发它的执行    

　　__getattr__   用点访问属性且属性不存在的时候才会触发

　　__delattr__   使用点语法删除属性的时候会触发

　　这几个函数反映了 python解释器是如何实现 用点来访问属性的

　　__getattribute__  该函数也是用来获取属性,无论属性是否存在都会执行

　　注意：当__getattribute__与__getattr__同时存在时，仅执行__getattribute__

class A:

    def __setattr__(self, key, value):  
        print("__setattr__")
      
    def __delattr__(self, item):
        print("__delattr__")
        print(item)

    def __getattr__(self, item):
        print("__getattr__")
        return 1

    def __getattribute__(self, item):
        print("__getattribute__")
        return 2
   
a = A()
a.name = "jack"
del a.name
print(a.xxxx)

#结果
__setattr__
__delattr__
name
__getattribute__
2

　　getitem　　setitem　　delitem       []的实现原理

　　任何的符号  都会被解释器解释成特殊含义，例如  . [] ()

　　__getitem__  使用key的形式添加/修改属性时触发

　　__setitem__  使用key的形式获取属性时获取  

　　__delitem__  使用key的形式删除属性时触发

class A:
    def __getitem__(self, item):
        print("__getitem__")
        return self.__dict__[item]

    def __setitem__(self, key, value):
        print("__setitem__")
        self.__dict__[key] = value

    def __delitem__(self, key):
        del self.__dict__[key]
        print("__delitem__")

a = A()
a["name"] = "jack" #设置值
print(a["name"])   #取值
del a["name"]      #删除值

运算符的重载

当我们在使用某个符号时，python解释器都会为这个符号定义一个含义，同时调用对应的处理函数，当我们需要自定义对象的比较规则时，就可以在子类中覆盖    大于、等于、等一系列方法。

自定义的大于小于来进行比较，自定义函数，让自定义对象也支持比较运算符

class Student(object):
    def __init__(self,name,height,age):
        self.name = name
        self.height = height
        self.age = age

    def __gt__(self, other):
        # print(self)
        # print(other)
        # print("__gt__")
        return self.height > other.height
    
    def __lt__(self, other):
        return self.height < other.height

    def __eq__(self, other):
        if self.name == other.name and  self.age == other.age and self.height == other.height:
            return True
        return False

stu1 = Student("jack",180,28)
stu2 = Student("jack",180,28)
print(stu1 < stu2)
print(stu1 == stu2)

　　上述代码中，other指的是另一个参与比较的对象，大于和小于只要实现一个即可，符号如果不同，解释器会自动交换两个对象的位置。

迭代器协议

迭代器是指具有__iter__和__next__的对象   我们可以为对象增加这两个方法来让对象变成一个迭代器。

class MyRange:
    def __init__(self,start,end,step):
        self.start = start
        self.end = end
        self.step = step

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        a = self.start
        self.start += self.step
        if a < self.end:
            return a
        else:
            raise StopIteration
            
for i in MyRange(1,10,2):
    print(i)    #取出1~9的数，步长为2

上下文管理器

上下文context

这个概念属于语言学科，指的是一段话的意义，要参考当前的场景，即参考上下文

在python中，上下文可以理解为是一个代码区间，一个范围，例如with open 打开的文件仅在这个上下文中有效。

涉及到的两个方法：

enter    表示进入上下文（进入某个场景了）

exit       表示退出上下文（退出某个场景）

执行顺序：

当执行with 语句时，会先执行enter,当代码执行完毕后执行exit，或者代码遇到异常会立即执行exit,并传入错误信息（包含错误的类型、错误的信息、错误的追踪信息）

注意！！！

enter 函数应该返回对象自己 
exit函数 可以有返回值,是一个bool类型,用于表示异常是否被处理,仅在上下文中出现异常有用
如果为True 则意味着,异常以及被处理了 
False,异常未被处理,程序将中断报错

案例：

class MyOpen(object):
    def __init__(self,path):
        self.path = path

    def __enter__(self):
        self.file = open(self.path)
        print("enter.....")
        return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print("exit...")
        self.file.close()
        return True

with MyOpen("a.txt") as m:

    print(m.file.read())