python 面向对象

Prerequisite#

如题所示，面向对象
参考文章：廖雪峰

基础面向对象

访问限制#

• 实例的变量名如果以 __ 开头，就变成了一个私有变量，只有内部可以访问
• 如果以一个下划线开头的实例变量名，比如 _name，这样的实例变量外部是可以访问的，但是，按照约定俗成的规定，当你看到这样的变量时，意思就是，“虽然我可以被访问，但是，请把我视为私有变量，不要随意访问”
• 类似 __xxx__ 的属性和方法在 Python 中都是有特殊用途的，比如 __len__ 方法返回长度，如果你调用 len() 函数试图获取一个对象的长度，实际上，在 len() 函数内部，它自动去调用该对象的 __len__() 方法

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# 所以，下面的代码是等价的
len('ABC')
# 3
'ABC'.__len__()
# 3

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class Student(object):

    def __init__(self, name, score):
        self.__name = name
        self.__score = score

    def print_score(self):
        print('%s: %s' % (self.__name, self.__score))

student = Student("tuan", "666")

# 报错，访问不了私有变量
print(student.__name)
print(student.__score)

student.print_score()
# tuan: 666

如果突然运行外部获取私有变量，可以设置 get_name 函数
如果要更改里面的私有变量，不妨设置 set_name 函数

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def get_name(self):
    return self.__name

def set_score(self, score):
    if 0 <= score <= 100:
        self.__score = score
    else:
        raise ValueError('bad score')

鸭子类型#

简单的说，就是无论是不是源自同一个父类或者祖父类等，只有它们有相同的函数，那么就是鸭子类型

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class Animal(object):   #编写Animal类
    def run(self):
        print("Animal is running...")

class Dog(Animal):  #Dog类继承Amimal类，没有run方法
    pass

class Cat(Animal):  #Cat类继承Animal类，有自己的run方法
    def run(self):
        print('Cat is running...')
    pass

class Car(object):  #Car类不继承，有自己的run方法
    def run(self):
        print('Car is running...')

class Stone(object):  #Stone类不继承，也没有run方法
    pass

def run_twice(animal):
    animal.run()
    animal.run()
    print('\n')

run_twice(Animal())
run_twice(Dog())
run_twice(Cat())
run_twice(Car())
run_twice(Stone())

"""
Animal is running...
Animal is running...


Animal is running...
Animal is running...


Cat is running...
Cat is running...


Car is running...
Car is running...

# Stone 类就报错了，因为他没有 run 函数
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\WPS\Desktop\Temporary\test.py", line 29, in <module>
    run_twice(Stone())
  File "C:\Users\WPS\Desktop\Temporary\test.py", line 21, in run_twice
    animal.run()
AttributeError: 'Stone' object has no attribute 'run'
"""

实例属性和类属性#

实例属性大于类属性，直接举例

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class Student(object):
    name = 'Bob'

# 类属性
student = Student()
print(student.name)
# Bob

# 添加实例属性
student.name = 'Alice'
print(student.name)
# Alice

# 删除实例属性
del student.name
print(student.name)
# Bob

高级面向对象

限制实例属性使用 slots#

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class Student(object):
    __slots__ = ('name', 'age') # 用tuple定义允许绑定的属性名称

s = Student() # 创建新的实例
s.name = 'Michael' # 绑定属性'name'
s.age = 25 # 绑定属性'age'

s.score = 99 # 绑定属性'score'
# 失败，因为 score 没有被放到__slots__中


class GraduateStudent(Student):
    pass

g = GraduateStudent()
g.score = 9999
# 成功，因为__slots__对继承的子类是不起作用的
# 但是如果子类也使用__slots__，那么__slots__不仅对自己起作用，也会继承父类的__slots__

直接调用/修改类属性和只读使用 @property#

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class Student(object):

    @property # 调用属性
    def birth(self):
        return self._birth

    @birth.setter # 修改属性
    def birth(self, value):
        self._birth = value

    @property # 只读
    def age(self):
        return 2015 - self._birth

student = Student()
student.birth = 2002 # 修改
print(student.birth) # 调用
print(student.age) # 只读

多继承#

原理很简单，就是一个类继承一个主类，再添加额外的功能（额外的类），其实一般的设计思路就是如此

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class Animal(object):
    pass

# 大类:
class Mammal(Animal):
    pass

class Bird(Animal):
    pass

# 各种动物:
class Dog(Mammal):
    pass

class Bat(Mammal):
    pass

class Parrot(Bird):
    pass

class Ostrich(Bird):
    pass

# 额外的功能
class Runnable(object):
    def run(self):
        print('Running...')

class Flyable(object):
    def fly(self):
        print('Flying...')

# 多继承
class Dog(Mammal, Runnable):
    pass

class Bat(Mammal, Flyable):
    pass

定制类#

这些功能在廖雪峰这篇文章里面，我基本用不到，了解一下即可

• 调用函数名字（str、repr）
• 类使用 for 循环（iter、next、getitem）
• 调用不存在的属性（getattr）
• 链式调用 API（getattr）
• 调用实例自身（call）

使用枚举类#

以星期的枚举类举例：

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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

使用案例

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>>> day1 = Weekday.Mon
>>> print(day1)
Weekday.Mon
>>> print(Weekday.Tue)
Weekday.Tue
>>> print(Weekday['Tue'])
Weekday.Tue
>>> print(Weekday.Tue.value)
2
>>> print(day1 == Weekday.Mon)
True
>>> print(day1 == Weekday.Tue)
False
>>> print(Weekday(1))
Weekday.Mon
>>> print(day1 == Weekday(1))
True
>>> Weekday(7)
Traceback (most recent call last):
  ...
ValueError: 7 is not a valid Weekday
>>> for name, member in Weekday.__members__.items():
...     print(name, '=>', member)
...
Sun => Weekday.Sun
Mon => Weekday.Mon
Tue => Weekday.Tue
Wed => Weekday.Wed
Thu => Weekday.Thu
Fri => Weekday.Fri
Sat => Weekday.Sat

使用元类#

看不懂，略(●'◡'●)