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  • 第十五章:面向对象高级编程

    一. 使用__slots__

    1. 当我们创建一个class实例后,可以给该实例绑定任何属性和方法,但每个实例绑定的属性和方法对另一个实例不起作用,可以给class绑定方法,让所有的实例都可以调用

    from types import MethodType
    
    class Dog(object):
        pass
    
    def fn(self,name):  # 该方法一般直接定义在class中,但动态绑定允许我们在程序运行的过程中动态给class加上功能,这在静态语言中很难实现。
        self.name = name
    
    s  =  Dog()
    s.fn = MethodType(fn,s)
    s.fn("哈哈")
    print(s.name) #哈哈
    
    s2 = Dog()
    s2.fn("哈哈2") # AttributeError: 'Dog' object has no attribute 'fn'
    print(s2.name) # AttributeError错误 (给一个实例绑定的方法,对另一个实例是不起作用的)
    
    Dog.fn = fn  # 为了给所有实例都绑定方法,可以给class绑定方法
    s2.fn("哈哈2")
    print(s2.name) # AttributeError错误

    2. Python允许在定义class的时候,定义一个特殊的__slots__变量,来限制该class实例能添加的属性,但是_slots__定义的属性仅对当前类实例起作用,对继承的子类是不起作用的,除非在子类中也定义__slots__,这样,子类实例允许定义的属性就是自身的__slots__加上父类的__slots__。

    class Dog(object):
        __slots__ = ('name','age')
    
    
    d = Dog()
    d.name = '嘎嘎'
    print(d.name) # 嘎嘎
    d.gender = '男' #AttributeError: 'Dog' object has no attribute 'gender'

    二. 使用@property

    Python内置的@property装饰器负责把一个方法变成属性调用

    class Student(object):
    
        @property  #把一个getter方法变成属性,只需要加上@property就可以
        def score(self):
            return self._score
    
        @score.setter #负责把一个setter方法变成属性赋值
        def score(self,value):
            if not isinstance(value,int):
                raise ValueError('score必须是整数')
            if value < 0 or value > 100:
                raise ValueError('score必须 < 0 且 > 100')
            self._score = value
    
    
    
        @property  #只定义getter方法,不定义setter方法就是一个只读属性
        def age(self):
            return self._age
    
    
    s = Student()
    s.score = 70   # 如果直接这么写,会属性暴露出去,且无法控制socre的值是否合法
    
    print(s.score) #70

    三. 多重继承

    多重继承,一个子类就可以同时获得多个父类的所有功能,也就是说,如果需要“混入”额外的功能,通过多重继承就可以实现,这种设计通常称之为MixIn。

    class Animal(object):
        pass
    
    # 大类:
    class Mammal(Animal): # 哺乳动物
        pass
    
    class Bird(Animal): #鸟
        pass
    
    
    class RunnableMixIn(object):  # 能跑
        def run(self):
            print('Running...')
    
    
    class FlyableMixIn(object):  # 能飞
        def fly(self):
            print('Flying...')
    
    
    
    # 各种动物:
    class Dog(Mammal,RunnableMixIn): # 狗属于哺乳动物
        pass
    
    class Bat(Mammal,FlyableMixIn): # 蝙蝠属于哺乳动物
        pass
    
    class Parrot(Bird,FlyableMixIn): # 鹦鹉属于鸟
        pass
    
    class Ostrich(Bird,RunnableMixIn): #鸵鸟属于鸟
        pass
    
    d = Dog()
    
    d.run()

    四. 定制类

    (1)__str__和__repr__

    __str__()返回用户看到的字符串,而__repr__()返回程序开发者看到的字符串,__repr__()是为调试服务的,一般两者代码一致。

    class Student(object):
        def __init__(self,name):
            self.name = name
    
        def __str__(self):  #返回用户看到的字符串
            return "学生的名字是:%s" % self.name
        __repr__ = __str__ # __repr__()返回程序开发者看到的字符串,如果不用print会调用repr
        
    s = Student("张甲")
    
    print(s) #学生的名字是:张甲

    (2)__iter__

    如果一个类想被用于for … in循环,类似list或tuple那样,就必须实现一个__iter__()方法,该方法返回一个迭代对象,for循环就会不断调用该迭代对象的__next__()方法拿到循环的下一个值

    class Test(object):
        def __init__(self):
            self.x = 0
    
        def __iter__(self):
            return self
    
        def __next__(self):
            self.x += 2
            if self.x > 10:
                raise StopIteration() # 退出循环的条件
            return self.x
    
    
    for i in Test():
        print(i)  # 2 4 6 8 10

    (3)__getitem__

    __iter__只是像list,需要实现getitem方法才可以像list一样通过下标取元素

    class Test(object):
        def __init__(self):
            self.x = 0
    
        def __iter__(self):
            return self
    
        def __next__(self):
            self.x += 2
            if self.x > 10:
                raise StopIteration() # 退出循环的条件
            return self.x
    
        def __getitem__(self, item):
            for i in range(item):
                self.x += 2
            return self.x
    
    t = Test()
    print(t[3]) # 6

    但是__getitem__()传入的参数可能是一个int,也可能是一个切片对象slice,所以要根据各种类型做判断,另外,__setitem__()方法,可以把对象视作list或dict来对集合赋值。__delitem__()方法用于删除某个元素

    (4)___getattr____

    getattr方法可以当我们调用某个实例不存在的属性或者函数的时候,将其动态返回

    class Student(object):
        def __getattr__(self, attr):
            if attr == 'age':
                return lambda: 25
    
    t = Student()
    
    print(t.age()) # 25

    (5)__call__

    我们可以通过__call__()方法,直接默认调用某个方法,通过callable()函数,我们就可以判断一个对象是否是“可调用”对象

    class Student(object):
        def __call__(self, *args, **kwargs):
            print("哈哈")
    
    s = Student()
    
    s() # 哈哈
    print(callable(s)) # True

    五. 枚举类

    枚举类的每个常量都是class的一个唯一实例

    from enum import Enum
    
    Month = Enum('Month', ('Jan', 'Feb', 'Mar', 'Apr', 'May', 'Jun', 'Jul', 'Aug', 'Sep', 'Oct', 'Nov', 'Dec'))
    
    print(Month.Mar) # Month.Mar
    
    for name,member in Month.__members__.items():
        print(name,'=>',member,",",member.value)
        
    '''
    Jan => Month.Jan , 1
    Feb => Month.Feb , 2
    Mar => Month.Mar , 3
    Apr => Month.Apr , 4
    May => Month.May , 5
    Jun => Month.Jun , 6
    Jul => Month.Jul , 7
    Aug => Month.Aug , 8
    Sep => Month.Sep , 9
    Oct => Month.Oct , 10
    Nov => Month.Nov , 11
    Dec => Month.Dec , 12
    '''

    此外,可以从Enum派生出自定义类,并通过@unique装饰器帮助我们检查保证没有重复值

    from enum import Enum,unique
    
    @unique
    class Weekday(Enum):
        Sun = 0  # Sun的value被设定为0
        Mon = 1
        Tue = 2
        Wed = 3
        Thu = 4
        Fri = 5
        Sat = 6
    
    print(Weekday.Mon) # Weekday.Mon
    print(Weekday['Mon']) # Weekday.Mon
    print(Weekday(1)) # Weekday.Mon
    
    for name, member in Weekday.__members__.items():
        print(name, '=>', member, ",", member.value)
    
    '''
    Sun => Weekday.Sun , 0
    Mon => Weekday.Mon , 1
    Tue => Weekday.Tue , 2
    Wed => Weekday.Wed , 3
    Thu => Weekday.Thu , 4
    Fri => Weekday.Fri , 5
    Sat => Weekday.Sat , 6
    '''

    六. 元类

    动态语言和静态语言最大的不同,就是函数和类的定义,不是编译时定义的,而是运行时动态创建的。

    class Hello(object):
        def hello(self):
            print("Hello,word")
    
    h = Hello()
    print(type(h)) # print(type(h)) # 
    print(type(Hello)) # <class 'type'>

    type函数可以返回一个对象的类型,也可以创建新的类型

    def fn():
        print("哈哈")
    
    Hello = type('Hello',(object,),dict(hello =fn))
    
    print(Hello()) #<__main__.Hello object at 0x000001D33543FB80>

    metaclass:TODO:没空看,以后用到再学吧

    参考资料

    [1] 廖雪峰-Python教程

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