面向对象：三大特性、类成员、property

一、类的基础知识

　　python 一切皆为对象。

　　我们以前的str，list，int 都是对象。

1.1 类的定义 与 调用

　　class 关键字用来定义类，注意类名首字母大写。

　　类的调用，先实例化一个类，叫做对象或实例。使用这个实例调用其中的方法。

　　其实在之前我们一直在使用面向对象，str本身就是一个类。 

　　　　　s = ‘abc’  -》 s = str(abc)  # 看源码对= 进行了运算符的重载，生成一个对象。就是我们类的调用。

　　　　　s.upper()   调用里面的方法。

class Foo:
    def run(self):
        print('run')
obj = Foo()
obj.run()

 

 

1.2类 与 实例的存储 self 的含义

　　在定义类的方法的时候，都需要写一个self，但是在调用的时候又不要写。

　　其实self就是调用者本身。把self传递给类。self永远是调用者本身。这在继承的时候非常关键。

　　在python运行的时候，

　　　　　　类存储着本身的各种方法与一些类属性

　　　　　　实例只存储自身的属性，与类的内存指针

　　当两个实例去调用类里面的方法的时候，使用self传递本身，在调用类中同一个方法，这样在调用的时候就能区别，是谁调用了这个方法。

class Foo:
    def run(self, arg):
        print(self, arg)


obj1 = Foo()
obj1.run(111)
print(obj1)

 

class F:

    def f1(self):
        print('F.f1')

    def f2(self):
        print('F.f2')


class S(F):
    def s1(self):
        print('S.s1')

obj = S()

obj.s1()
obj.f1()   # S中没有f1，F中有，obj去执行，上面的self还是obj

 

二 、面向对象三大特征

　　面向对象的三大特性：

　　　　1. 封装

　　　　2.继承

　　　　3.多态

2.1 封装

　　封装是把属性关联到实例(对象)中。下次调用的时候，直接去实例中调用。

　　python封装分为两种(本质是一样的)：

　　　　　　使用构造函数__init__进行封装

　　　　　　动态属性封装

2.1.1 构造方法 __init__

　　类名+()  就会自动执行__init__

　　在创建对象(实例化)的时候，类内部会自动调用__init__方法，别名构造方法。利用这个特性我们就可以把属性封装到里面。

　　封装和构造方法是没有关系的，我们是利用构造方法的特性来封装。

　　这样所有的实例，都有相同的属性，同时可以通过对象去调用。

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

obj = Foo()
obj.name

 

2.1.2 动态属性

　　创建对象之后，动态的添加，但是这种添加只属于该实例本身。

class Foo:
    def run(self, arg):
        print(self, arg)
obj1 = Foo()
obj1.a = 1
obj1.b = 'abc'
print(obj1.a)
print(obj1.b)

　　新加的属性，只是保存在这个实例的内存中，其他的实例的内存没有。

　　但是这种方法，会造成实例属性的不一致，造成管理的难度。一般都是构造函数统一。

　　在类中有个特殊方法__slots__，可以对动态属性进行了限制。

class Foo:
    __slots__ = ('name', 'age', 'sex')  # 实例只能有这些属性

    def __init__(self, name, age, sex):
        self.name = name
        self.age = age
        self.sex = sex

obj = Foo('li', 18, 'M')
obj.v = 'v'                　　# 报错，不能添加__slots__以外的动态属性

 

2.1.3 从封装角度去选择函数 or 面向对象

　　如果多个函数中有一些相同参数时，就可以把函数转换为面向对象。

　　如下例子，如果使用函数，ip，port，username，pwd等参数在每个函数中都要去写。

　　　　　　　如果转换为面向对象，那么把这些参数封装起来，下面的方法都可以 使用了。

    class DataBaseHelper:
    
        def __init__(self, ip, port, username, pwd):
            self.ip = ip
            self.port = port
            self.username = username
            self.pwd = pwd
        
        def add(self,content):
            # 利用self中封装的用户名、密码等   链接数据
            print('content')
            # 关闭数据链接
        
        def delete(self,content):
            # 利用self中封装的用户名、密码等   链接数据
            print('content')
            # 关闭数据链接
        
        def update(self,content):
            # 利用self中封装的用户名、密码等   链接数据
            print('content')
            # 关闭数据链接
            
        def get(self,content):
            # 利用self中封装的用户名、密码等   链接数据
            print('content')
            # 关闭数据链接

 

2.2 继承

　　继承就像老子传递给儿子一些东西。 比如金钱，一些习惯。但是一些坏习惯，还有媳妇是不能继承的。

　　继承遵循开放和封闭原则（修改禁止，支持扩展）。如果一些web框架或其他模块，我们直接下载下来进行修改，部署到生产线上，我们要对所有的web框架的源代码进行修改。

　　这样很麻烦，而且出现问题的时候，不知道是哪出错了，这时候我们就要使用继承来扩展功能了。

2.2.1 继承的表现形式

class F:

    def f1(self):
        print('F.f1')

    def f2(self):
        print('F.f2')

class S(F):
    def s1(self):
        print('S.s1')

obj = S()

obj.s1()
obj.f1()   # s中没有 f1方法，但是因为继承了，所以也能执行

 

2.2.2 重写 

　　重写类似与，我不想用父类的方法，想自己写这个方法。只要同名的就可以了。

class F:
    def f1(self):
        print('F.f1')
    def f2(self):
        print('F.f2')
class S(F):
    def s1(self):
        print('S.s1')   
    def f2(self):      # 默认S如果没有重写f2，会执行父类的f2.现在重写了，执行自己的f2.
        print('S.f2')
obj = S()
obj.s1()
obj.f1()

 

2.2.3  执行父类的方法。

 　　执行父类的方法。当我们重写了某个方法，但是又想在这个重写的函数中，执行下父类的该方法。

　　(一般都这这么使用的，当然也可以执行父类的其他方法。因为默认都继承了父类的方法。只有重写了才需要执行父类的方法)

　　那我们就可以使用super。  

class F:
    def f1(self):
        print('F.f1')
    def f2(self):
        print('F.f2')

class S(F):
    def s1(self):
        print('S.s1')   
    def f2(self):
        print('S.f2')
        super(S, self).f2()  # 执行父类的方法，也可以执行，父类的其他方法
        # F.f2(self)         # 也可以主动执行，这种方法必须在函数运行时，必须主动传递self。 不推荐这种使用方法。
obj = S()
obj.f2()

运行结果：
S.f2
F.f2

 

2.2.4 多继承

　　在java和php其他语言中是不支持多继承的。python和c++支持。

　　多继承查找规则：

　　　　1.左侧的优先，一条路走到底，如果左侧没有，则在右边的执行

　　　　2.如果有共同的跟，跟是查找所有之后，最后一步执行的

如上图，如果一个方法只存在Base和F2中，S执行该方法，优先查找F2。如下代码

class base:
    def a(self):
        print('base.a')

class F0(base):
    def a1(self):
        print('F0.a')


class F1(F0):
    def a1(self):
        print('F1.a')


class F2(base):
    def a(self):
        print('F2.a')


class S(F1, F2):
    pass

s = S()
s.a()

 

多继承一个案列解析（类似socketserver源码）：

　　self永远是执行者本身，调用方法的时候，要从self的类中开始查找该方法。

class BaseRequest():
    def __init__(self):
        print('BaseRequest.INit')

class RequestHandler(BaseRequest):

    def __init__(self):
        print('RequestHandler.init')
        super(RequestHandler,self).__init__()

    def serve_forever(self):
        print('RequestHandler.server_forver')
        self.process_request()
    
    def process_request(self):
        print('RequestHandler.process_request')

class Minix:

    def process_request(self):
        print('Minix.process_request')

class Son(Minix, RequestHandler):
    pass

obj = Son()
obj.serve_forever()   # ,进入到requestHandler中的serve_forver,但是该方法中有个process_request
                      #self是Son对象，所以又会重新开始查找，根据查找次序，左侧优先，Minix中有。

 

 

2.3 多态

　　python中不用考虑多态。python原生就是多态的。

　　java中申明一个变量必须强指定一个类型，函数接受的时候必须严格指定接受参数的类型。

　　python中一个变量的类型是根据内容进行转换的，在函数接受参数的时候也可以随意。

 

三、类成员

　　一个类中有属性和方法，统称为成员。下面我们对类成员进行了简单的分类。

# 属性
　　- 普通属性，保存在对象中，执行只能通过对象访问 　　　　　　　　　对象实例化时候创建，每个对象有自己一份属性
　　- 静态属性，保存在类中，   执行可以通过对象访问 也可以通过类访问      类初始化时候创建，所有人共用一份，节约内存

# 方法
　　- 普通方法，保存在类中，由对象来调用，self=》对象
　　- 静态方法，保存在类中，由类直接调用
　　-    类方法，保存在类中，由类直接调用，cls=》当前类

class Province:
    # 静态属性
    country = '中国'

    def __init__(self, name):
        # 普通属性
        self.name = name

    # 普通方法
    def bar(self):
        print(self.name)

    # 静态方法
    @staticmethod
    def sta():
        print('1')

    # 类方法
    @classmethod
    def stac(cls):
        print('123')

 

3.1 属性

　　python中的属性就只有两种类型：普通方法 和 静态方法。

3.1.1 普通属性

　　在我们利用__init__或动态添加实例的属性，这些都是普通属性，在对象实例化的时候产生，每个对象都有自己一份属性，相互之间不干扰。

3.1.2 静态属性

　　静态属与类，保存在类中，对象和类都可以访问，在类初始化的时候创建。只保存一份。

　　当一个对象修改了静态属性，其他看到的都是修改了（后面我们可以把其定义为私有的，避免修改）。

　　应用场景：所有对象，都有共同的属性，如果用普通属性，每个对象中都会保存一份，大大的消耗内存，这样就可以使用静态属性了。

　　　　　　比如国籍，学校的地址等

3.2 方法

　　python的方法我们分为三类：普通方法，静态方法，类方法。

3.2.1 普通方法

　　上面我们定义的都是普通方法，普通方法有两种调用形式：

方法1：
obj = Foo()
obj.run()        # 有个self，自动把obj传递过去
方法2: 
obj = Foo()
Foo.run(obj) 　　# 手动传递对象，一般都不使用这种方式    

 

3.2.2 静态方法

定义形式：　　

class Foo:
    @staticmethod
    def sta():
        print('1')

不需要传递对象self，就相当于一个普通方法。由类来调用，但是也可以用对象来调用，一般都不这么做。

在一些功能，不依赖于对象中的参数的时候，就可以这么来定义。类似函数，可以自己定义函数参数，不需要self传递东西

 

3.2.3 类方法

　　类方法定义：

class Foo:
    @classmethod   
    def stac(cls):    # 需要传递一个类
        print('123')

 

 

四、 property

　　property是一个比较有意思的东西。它是把一个方法 像 属性一样去调用。分页的场景中可以使用。（属性具有 查看，删除，设置方法。）

　　property其实 就是指定的代码语法 映射到类中指定的方法去接受。  类方法中，想执行什么都是我们自己定义的。

　　有两种实现方式：

第一种：使用装饰器的方法实现，方法名需要一致。

class Foo:
    @property　　　　# 映射取值
    def per(self):
        print('我是不伦不类的', '123')
    
    @per.setter     # 映射设值
    def per(self, val):
        print(val)
    
    @per.deleter    # 映射删除
    def per(self):
        print('我执行了删除')

obj.per                     # 取值
obj.per = '这是啥东西？'      # 设值
del obj.per                 # 删

第二种实现：直接使用内置函数property。代码实现方式:在一些源代码中会这么写。

class Foo:
    def f1(self):
        return 123
    
    def f2(self, v):
        print(v)
    
    def f3(self):
        print('映射了删除')

    per = property(fget=f1, fset=f2, fdel=f3)

obj = Foo()
obj.per
obj.per = '这是啥东西？'
del obj.per