python面向对象编程
在python中。面向对象编程主要有两个主题,就是类和类实例。
1、类
新式类——
class ClassName(bases): 'ClassName class doc string' class_suite
经典类——
class ClassName: 'ClassName class doc string' class_suite
keyword是class,紧接着是一个类名,随后是定义类的类体代码。
新式类和经典类声明的最大不同在于,全部新式类必须继承至少一个父类,參数bases能够是一个或多个用于继承的父类,即单继承或多重继承。而经典类能够不指定父类。
object类是全部类的父类。类通常在一个模块的顶层进行定义。
方法——
class ClassName(bases): 'ClassName class doc string' def function(self[, args]): pass
定义方法就是在类定义中使用keyworddef。这种方法仅仅能被类实例所调用。
方法的第一个參数是selfkeyword。类似于C++的thiskeyword,self代表实例对象本身。通过类实例调用方法时解释器会自己主动传入self參数,而不须要我们自己传递self进来。
python不支持C++那样的纯虚函数或者抽象方法,作为替代方法,能够简单地在父类方法中引发NotImplementedError异常来获得类似的效果。
静态方法与类方法——
staticmethod()和classmethod()是内建的静态方法、类方法装饰器,两者都不须要self參数。后者须要类作为第一个參数。也是由解释器自己主动传入的。
__init__()方法——
class ChildClass(ParentClass): ' ChildClass class doc string' def __init__(self[, args]): ParentClass.__init__(self[, args]) pass
__init__()方法类似于C++的构造器,实例化时会首先调用这个函数,作一些初始化工作。子类可能会自己主动调用父类的这种方法,子类重写了这种方法后,父类的就不会调用了,须要我们在子类中显式地掉用父类的方法,并且要传入self,这是由于我们不是在父类的实例中调用方法。而是在一个子类实例中调用的。这种方法是未绑定的。返回非None的不论什么其他对象都会导致TpyeError异常。
__new__()方法——
__new__()方法事实上更像一个构造器。由于它必须返回一个合法的实例。
__del__()方法——
__del__()方法像个析构器,然而因为python具有靠引用计数的垃圾对象回收机制,这个函数要直到该实例对象全部的引用都被清除掉后才会运行。
del降低的是引用计数,不一定会调用这个函数。
假设继承自父类,不要忘记首先调用父类的这个函数。
特殊方法——
上面列举了三个特殊方法,事实上python还提供了很多其他的特殊方法,以双下划线開始及结尾。这些特殊方法是python中用来扩充类的强有力的方式,能够模拟标准类型。或者重载操作符,如同C++中的操作符重载一样,这些内容后面会有介绍。
类属性——
class C(object): 'C class doc string' foo = 100
类属性是与类对象绑定的,不依赖于不论什么类实例,类似于C++的statickeyword。
查看类属性可通过内建函数dir()或者訪问类的字典属性__dict__,后者等同于内建函数vars()接收类对象作为參数的效果。类属性訪问可通过类名或者类实例完毕。但类属性的改动仅仅能通过类名进行(假设从实例中訪问类属性。恰好类属性是个字典,这时类属性是能够通过实例来改动的)。所以,改动类属性,须要使用类名而不是实例。
特殊类属性——
对不论什么类C。都有例如以下特殊类属性:
C.__name__
C.__doc__
C.__bases__
C.__dict__
C.__module__
C.__class__
2、实例
实例化——
myObj = Classname()
实例化像调用函数那样,通过一对圆括号来完毕。
实例属性——
myObj.name = ‘Blithe’ myObj.age = ‘20’
实例属性不同于类属性。实例属性是这个实例的而不属于类,实例属性能够在“执行时”创建,当一个实例被释放后。它的属性同一时候也被清除了。构造器是最早能够设置实例属性的地方,由于它是实例创建后第一个被调用的地方。
查看实例属性能够像查看类属性一样,使用相同的方法。
特殊实例属性——
对于随意对象I。都仅有例如以下两个特殊实例属性:
I.__class__
I.__dict__
3、类扩展
类扩展有两种方式。一种是类组合,即类属性的类型为某个类对象,还有一种是类继承。在上面的介绍中,假设子类重写了父类的某个方法,在子类中调用父类的这种方法时,要通过父类名调用,写入父类名非最佳选择,一个好用的方法是使用super()。例如以下:
class Parent(object): def foo(self): pass class Child(Parent): def foo(self): super(Child, self).foo() pass
python2.2以后的版本号中,类型和类统一了起来,这种话,我们就能从标准类型中派生子类,常见使用方法是重写基类的方法。
多重继承时,经典类和新式类的方法搜索顺序MRO不同,前者使用深度优先算法,而后者继承自object,新的菱形类继承结构出现了,需使用广度优先算法。
4、实用的内建函数
issubclass(sub,sup):推断sub类是否是sup类的子类或者子孙类,sup能够是sub自身,还能够是很多类组成的元组。
isinstance(obj1,obj2):推断obj1是否是obj2的实例,obj2能够是元组。
hasattr(obj,'attr'):推断obj是否包括attr属性。
getattr(obj,'attr'[,value]):获取obj中的attr属性,没有这个属性时会触发AttributeError异常,可设置属性的默认值value。
setattr(obj,'attr',value):设置obj中的attr属性。
delattr(obj,'attr'):删除obj中的attr属性。
dir([obj]):显示obj的属性,參数能够是类、实例、模块。不带參数时显示调用者的局部变量。
super(type[,obj]):前面介绍过。这个函数的目的就是帮助找出父类。对于每一个定义的类,都有一个名为__mro__的属性,它是一个元组,依照它们被搜索时所顺序。列出了备搜索的类。
vars([obj]):与内建函数dir()相似,仅仅是这个函数的obj必须有一个__dict__属性,否则会触发TypeError异常。
5、定制类
前面提到了特殊方法。我们能够使用特殊方法来定制类,扩展类功能。
以下是一个简单的样例。RoundFloat类用来对一个float数值进行四舍五入,保留两位小数。__init__()中的assert推断构造器输入參数必须是一个float数值。否则会触发异常,异常參数是一个自己定义的字符串,__str__()是用来支持print语句的,__repr__()是__str__()的别名,支持真正的字符串对象显示出来。
class RoundFloat(object): def __init__(self, val): assert isinstance(val, float), \ "value must be a float!" self.value = round(val, 2) def __str__(self): return "%.2f" %self.value __repr__ = __str__
6、私有化
默认情况下。属性在python中都是public的。
python的类并没有像C++那样的private等keyword用于属性可见性标识,但有其他的方法。私有元素以双下划线开头,直接訪问是不同意的,比如类C中的self.__age元素,訪问时必须是self._C__age。元素前加单个下划线和类名。
双下划线的还有一个优点是保护变量不与父类名字空间相冲突。
7、包装
包装。意思是对一个已存在的对象进行包装。添加新的、删除不要的、或者改动其他已存在的功能,它的实例拥有标准类型的核心行为,同一时候又表现出与原类不同的行为。
授权是包装的一个特性,授权的过程,即是全部更新的功能都是由新类的某部分来处理。但已存在的功能就授权给对象的默认属性。
实现授权的关键点就是覆盖__getattr__()方法,在代码中包括一个对getattr()内建函数的调用。
特别地,调用getattr()以得到默认对象属性并返回它。以便訪问或调用。
特殊方法__getattr__()的工作方式是,当搜索一个属性时,不论什么局部对象首先被找到。假设搜索失败了。则__getattr__()会被调用。然后调用getattr()得到不论什么一个对象的默认行为。
8、新式类
与经典类相比,新式类统一了类型和类,最重要的特性是可以子类化python数据类型。只是很多内建函数都转化成为了工厂函数,当这些函数被调用时,实际上是对对应的类型进行实例化。
__slots__类属性——
__dict__字典属性能够跟踪全部的实例属性,但会占领大量内存。为内存上的考虑,能够使用__slots__类属性替代字典属性。__slots__能够是一个列表、元组或可迭代对象。也能够是标识实例能拥有的唯一属性的简单字符串。不论什么试图创建一个其名不在__slots__中的名字的实例属性都将导致AttributeError异常。带__slots__属性的类定义不会存在__dict__。
__getattribute__()特殊方法——
前面提到的__getattr__()特殊方法仅当属性不能在__dict__中找到时才被调用,包装授权中用到了这个函数,__getattribute__()类似前者,不同之处在于当属性被訪问时,它就一直能够被调用。而不局限与不能找到的情况。假设类同一时候定义了这两个方法。除非明白从后者调用或引发AttributeError异常,否则前者不会被调用。
描写叙述符——
描写叙述符是python新式类的关键点之中的一个,它为对象属性提供了强大的API,能够觉得描写叙述符是表示对象属性的一个代理。当须要属性时。常规方式是通过句点訪问,假设有描写叙述符的话也能够用来訪问属性。描写叙述符实际上能够是不论什么类。这样的类至少实现了三个属性操作的特殊方法__get__()、__set__()、__delete__()中的一个。
整个描写叙述符系统的核心是__getattribute__()。它的实现方式非常特别。有一定的优先级顺序。从高到低依次是类属性、数据描写叙述符、实例属性、非数据描写叙述符及默认的__getattr__()。
静态方法、类方法、属性,甚至全部的函数都是描写叙述符。
属性是一种实用的特殊类型的描写叙述符,property()内建函数原型例如以下:
property(fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None)
以下是property的一个简单使用方法:
class C(object): def getx(self): return self._x def setx(self, value): self._x = value def delx(self): del self._x x = property(getx, setx, delx, "I'm the 'x' property.")
property还可用作装饰器:
class C(object): @property def x(self): return self._x @x.setter def x(self, value): self._x = value @x.deleter def x(self): del self._x
元类——
元类用来定义某些类是怎样被创建的。拥有创建类的控制权,相关的类属性是__metaclass__,传统类(找不到__metaclass__)的元类为types.ClassType。元类通常传递三个參数到构造器,各自是类名、从基类继承数据的元组和属性字典。
以下是元类应用的一个样例。它仅仅是在用元类创建一个类时,显示时间标签:
#!/usr/bin/env python from time import ctime print '*** Welcome to Metaclasses!' print '\tMetaclass declaration first.' class MetaC(type): def __init__(cls, name, bases, attrd): super(MetaC, cls).__init__(name, bases, attrd) print '*** Created class %r at: %s' %(name, ctime()) print '\tClass "Foo" declaration next.' class Foo(object): __metaclass__ = MetaC def __init__(self): print '*** Instantiated class %r at: %s' %(self.__class__.__name__, ctime()) print '\tClass "Foo" instantiation next.' f = Foo() print '\tDONE'
以下是log输出:
*** Welcome to Metaclasses! Metaclass declaration first. Class "Foo" declaration next. *** Created class 'Foo' at: Thu Jun 4 10:03:06 2015 Class "Foo" instantiation next. *** Instantiated class 'Foo' at: Thu Jun 4 10:03:06 2015 DONE
以下是元类应用的一个略微复杂的样例,要求新创建的类重写__str__()和__repr__()两个方法,假设没有的话,前者触发异常,后者引起警告。
#!/usr/bin/env python from warnings import warn class ReqStrSugRepr(type): def __init__(cls, name, bases, attrd): print '*** Defined ReqStrSugRepr (meta)class\n' super(ReqStrSugRepr, cls).__init__(name, bases, attrd) if '__str__' not in attrd: aerror = 'Class %r requires overriding of __str__()' %name raise TypeError(aerror) if '__repr__' not in attrd: awarn = 'Class %r suggests overriding of __repr__()\n' %name warn(awarn, stacklevel = 3) print '*** Created %r class\n' %name class Foo(object): __metaclass__ = ReqStrSugRepr def __str__(self): return 'Instance of class:', self.__class__.__name__ def __repr__(self): return self.__class__.__name__ class Bar(object): __metaclass__ = ReqStrSugRepr def __str__(self): return 'Instance of class:', self.__class__,__name__ class FooBar(object): __metaclass__ = ReqStrSugRepr
以下是log输出:
*** Defined ReqStrSugRepr (meta)class *** Created 'Foo' class *** Defined ReqStrSugRepr (meta)class sys:1: UserWarning: Class 'Bar' suggests overriding of __repr__() *** Created 'Bar' class *** Defined ReqStrSugRepr (meta)class Traceback (most recent call last): File "./metaCEx2.py", line 39, in <module> class FooBar(object): File "./metaCEx2.py", line 13, in __init__ raise TypeError(aerror) TypeError: Class 'FooBar' requires overriding of __str__()
9、几个模块
UserList:提供一个列表对象的封装类。
UserDict:提供一个字典对象的封装类。
UserString:提供一个字符串对象的封装类,它又包含一个MutableString子类。
types:定义全部python对象的类型在标准python解释器中的名字。
operator:标准操作符的函数接口。
posted on 2017-04-19 08:55 gavanwanggw 阅读(135) 评论(0) 编辑 收藏 举报