day26 面向对象的常用方法 和 元类的使用

1. 面向对象中的常用方法 *****

isinstance() # 判断某个对象是不是某个类的实例


# 判断stu对象是不是Student类的实例

是不是子类
issubclass()
class Person:
    pass
class Student(Person):
    pass

stu = Student()

#判断 两个对象是不是同一个类型
print(type(1) == type(1))

# 判断stu对象是不是Student类的实例
print(isinstance(stu,Student))

# 是不是子类
# issubclass()

# 判断一个类是不是 另一个类子类 (所有类都是object的子类或子子类)
print(issubclass(Student,Person))

print(isinstance(type,type))

不仅能判断父类,还能判断父类的父类

2. 反射 *****

反射 其实说的是反省
简单的说就是对象具备一种修正错误的能力

hasattr 是否存在某个属性
getattr 获取某个属性的值
setattr 设置某个属性的值
delattr 删除某个属性 

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

def study(self):
    print("学生正在学习...")

stu = Student("矮根","woman",38)

print(stu.name)

stu.name = "高根"
print(stu.name)

del stu.name
print(stu.name)

# 当你获取到一个对象 但是并不清楚搞对象的内部细节时  就需要使用反射了
def test(obj):
    if hasattr(obj,"name"):
        print(getattr(obj,"name","没有name属性"))

test(stu)

setattr(stu,"school","beijing")

delattr(stu,"school")

print(getattr(stu,"school","没有学校属性"))

delattr(stu,"age")

print(stu.age)



这几个方法有一个共同点,都是通过字符串来操作属性
你可以理解为通过字符串来操作属性,就叫做属性


如果在编写代码期间 就能明确知道我要访问的属性 没有必要使用反射
如果在编写代码期间 无法明确知道我要访问的属性 这时就应该使用反射

# class Student:
#     def study(self):
#         print("学习中....")

# stu = Student()

# res = getattr(stu,"study",None)

# print(res)

# def eat(self):
#     print("正在吃饭...")

# # 可以通过反射的方式为对象增加一个方法 但是注意 这样增加的方法就是一个普通函数 不会自动传值
# setattr(stu,"eat",eat)

# print(getattr(stu,"eat",None))

# 需要编写一个CMD工具  这个工具可以支持两个命令 dir ,tasklist

class CMD:

    def dir(self):
        print("列出当前文件夹目录....")

    def tasklist(self):
        print("查看任务列表.....")

cmd = CMD()

res = input("请输入指令:").strip()
    
if hasattr(cmd,res):
    func = getattr(cmd,res)
    print(func)
    func()
else:
    print("输入的指令不正确....")

str *****

__str__ 
前后带杠杠的都是特殊的内置函数,会在某些时机自动执行,一般情况我们不应该直接调用他们

当我们需要自定义打印显示内容时,就需要实现__str__方法
该方法返回一个字符串 返回的是什么,打印出来就是什么

class Test:
def __init__(self,name):
    self.name = name
def __str__(self):
    print("str run....")
    return self.name
t = Test("安米")

print(int(1).__str__())
# print([1,2,3,5].__str__())
print(t)

# 在讲一个对象转换字符串时  本质就是在调用这个对象 __str__方法
print(str(t))

del ****

当对象被从内存中删除时,自动执行
另一种情况是,程序员手动删除了这个对象,也会自动执行

什么时候使用它
在python中有自动内存管理机制,所有python自己创建的数据,不需要我们做任何操作

但是有一种情况,我们使用python打开了一个不属于python管理的数据
比如打开了一个文件,这个文件一定是操作系统在打开 会占用系统内存  而python解释器无法操作系统内存的
所以 当你的python解释器运行结束后  文件依然处于打开状态  这时候就需要使用__del__来关闭系统资源


__del__也称之为析构函数
分析构造 并拆除这个对象

该方法其实就是一个通知性质,仅仅是告诉程序员,对象即将被删除
分析构造并拆除这个对象

class Student:
    def __del__(self):
        print("对象被删除了....")

stu = Student()

# 手动删除 立即执行__del__
del stu

import time

time.sleep(5)

class TextFile:

    def __init__(self,filepath,mode="rt",encoding="utf-8"):
        self.file = open(filepath,mode=mode,encoding=encoding)

    def read(self):
        return self.file.read()

    def write(self,text):
        self.file.write(text)

    # 该方法其实就是一个通知性质 仅仅是告诉程序员 对象即将被删除
    def __del__(self):
        # 在这里关闭系统的文件 妥妥的
        self.file.close()


tf = TextFile("2.今日内容.txt")

print(tf.read())

# tf.file.close()  # 不需要手动关闭了  在对象删除时会自动关闭

tf.read()

exec ****

execute的缩写
表示执行的意思

其作用 是帮你解析执行python代码 并且将得到的名称 存储到制定的名称空间  解释器内部也是调用它来执行代码的

参数一需要一个字符串对象,表示需要被执行的python语句
参数二是一个字典,会把字典放在全局名称空间中
参数三也是一个字典,会把字典放在局部名称空间中

exec('')

globalsdic = {}
localsdic = {}

exec("""
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa = 1
bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb = 2
def func1():
    print("我是func1")
""",globalsdic,localsdic)

# 如果同时制定了 全局和局部 则 会字符串中包含名称 解析后存到局部中
# print(globalsdic)
print(localsdic)
localsdic["func1"]()

在字符串中定义好函数后,要用后面的字典名称去调用函数,直接在全局空间或者局部名称空间,用函数名调用会找不到

元类 ****

一切皆对象
元类是指用于产生类的类,type就是元类
所有的自定义类都是通过type实例化得来的
使用type可以发现,类其实是type类型的实例(对象)

创建模块的过程
1.创建一个空的名称空间
2.执行其内部的代码
3.将得到的名字放到名称空间中

# class也是一个对象
class Student(object):

    school = "北京大学!"

    def study(self):
        print("学习中...")

# 使用type可以发现 类其实是type类型的实例(对象)
print(type(Student))

我们可以自己调用type来实例化产生一个类

# myclass 包含的代码
code = """
name = "张三"
age = 18
def hello(self):
    print("hello %s" % self.name)
"""

#类的名字
class_name = "MyClass"
#类的的父类们
base_classes = (object,)
#类的名称空间
namespace = {}

exec(code,{},namespace)

res = type(class_name,base_classes,namespace)

print(Student)
print(res.name)
print(res.age)
print(res.hello)


1.类是由type实例化产生的
2.我们可以使用type来产生一个类
3.一个类由类名字,类的父类元组,类的名称空间三个部分组成

class Test(object): #就相当于Test = type("Test",(object,),{})
    pass

自定义元类,元类也是一个类

def Person(metaclass = MyMeta)

call

调用的意思
在对象被调用(加括号时)时,执行

函数 类

自定义元类的目的
1.可以通过__call__来控制对象的创建过程
2.可以控制类的创建过程

class MyMeta(type):
    def __call__(self,*args,**kwargs):
        print('from Mymeta call run')
        print(self,*args,*kwargs)
    #下面三步是创建对象的固定写法,一个模板,只有你需要控制对象的创建过程,就必须先把模板写出来
    obj = object.__new__(self)
    self.__init__(obj,*args,**kwargs)
    return obj
    
class Person(metaclass=Mymeta):
    def __init(self,name,age):
        self.name = name 
        self.age = age
    def __call__(self,*args,**kwargs):
        print('Peson call run...')

#调用Person这个对象时 执行的是 Person的类(type)中__call__ 方法
p = Person("张三疯",80)

print(p)
# 当调用对象时 会执行该对象所属类中的__call__方法
p()

print(p.name)
print(p.age)

# 要控制类的创建过程 只要找到类所属的类 中的__init__即可
class MyMeta(type):
    #要自己完成__init__函数完成类的创建
    #self 表示要建出来的类
    #第二个参数 类的名字
    #第三个参数 类的父类们,元组形式
    #第四个参数 这个类传进来的名称空间
    def __init__(self,class_name,bases,namespace): # (在--init__中不实现赋值操作,python也会自动按位置传参)
        print('==========')
         #print(self.__dict__)
        # 我要控制 类的名字  必须 是大写开头
        if not class_name.istitle():
            print("类名 必须大写开头...... ")
            # 该代码是主动抛出异常
            raise TypeError("类名 必须大写开头...... ")
        if not self.__doc__:
            raise TypeError('类中必须有中文档注释')
        pass

class Student(metaclass=MyMeta): # Student = MyMeta("student",(object,),{})
'''
    这是文档注释,可以通过__doc__来获取
    这是一个学生类
'''
    # 在类的__init__中可以控制该类对象的创建过程
    def __init__(self,name):
        print('=======')
        print(self.__dict__)
        self.name = name
    
print(Student.__doc__)

元类总结

元类是用于创建类的类
学习元类是为了能控制类的创建过程以及类实例化对象的过程

一.
控制类的创建过程
    1.创建一个元类(需要继承type)
    2.覆盖__init__方法 该方法 会将新建的类对象 类名 父类们 名称空间 都传进来,可以用这些信息再做处理
    3.对于需要被控制的类 需要指定metaclass为上面的元类
    
二.
控制类实例化对象的过程
    1.创建一个元类(需要继承type)
    2.覆盖__call__方法 会将正在实例化对象的类,调用类时传入的参数,都传进来
    3.在__call__方法中,必须要先编写模板代码
        3.1创建空对象
        3.2调用类的__init__方法来初始化这个空对象
        3.3返回该对象
        
    4.加入你需要控制的逻辑
    
类的三个组成部分
类名 父类名 名称空间

元类-> 实例化产生-> 类 -> 实例化产生 -> 对象

单例模式 ****

一种设计模式(套路)

单个实例
一个类如果只有一个实例,那么该类称为单例
为什么需要单例

class MyMeta(type):
    obj = None
    def __init__(self,*args,**kwargs):
        if not MyMeta.obj:
            obj = object.__new__(self)
            self.__init__(obj,*args,**kwargs)
            MyMeta.obj = obj
        return MyMeta.obj
打印机类
class Printer(metaclass=MyMeta):
    '''
        这是一个单例类 请不要直接实例化,使用get方法来获取实例
    '''
    obj = None
    def __init__(self,name,brand,type):
        self.name = name
        self.brand = brand
        self.type = type
     def printing(self,text):
    print("正在打印 %s"  % text)

# 通过该方法来获取对象 可以保证只有一个对象
# 但是这还不够 因为 还是可以通过调用类产生新对象
# 就应该使用元类 来控制实例化的过程 __call__
# 在__call__ 中编写代码 保证每次调用call 都返回同一个实例 即可

@classmethod
def get_printer(cls):
    if not cls.obj:
        obj = cls("ES005","爱普生","彩色打印机")
        cls.obj = obj
        print("创建了新的对象")

    return cls.obj
    
p = Printer.get_printer()
print(p)

p = Printer.get_printer()
print(p)

p = Printer.get_printer()
print(p)

p = Printer.get_printer()
print(p)

p1 = Printer("ES005","爱普生","彩色打印机")
p2 = Printer("ES005","爱普生","彩色打印机")

print(p1)
print(p2)
# print(p1,p2,p3)
# p1.printing("一本小说....")