Python（16）：Python面向对象进阶
一、对象的继承
Python中支持一个类同时继承多个父类
class Parent1: pass class Parent2: pass class Sub1(Parent1, Parent2): pass
使用__bases__方法可以获取对象继承的类
print(Sub1.__bases__) # (<class '__main__.Parent1'>, <class '__main__.Parent2'>)
在Python3中如果一个类没有继承任何类，则默认继承object类。
print(Parent1.__bases__) #('object'>,)
1、类的构造函数继承__init__()：
- 子类需要自动调用父类的方法：子类不重写__init__()方法，实例化子类后，会自动调用父类的__init__()的方法。
- 子类不需要自动调用父类的方法：子类重写__init__()方法，实例化子类后，将不会自动调用父类的__init__()的方法。
- 子类重写__init__()方法又需要调用父类的方法：需要使用super关键词。
2、继承关系中，对象查找属性的顺序
对象自己——>对象的类——>父类——>父类。。。
class OldboyPeople: """由于学生和老师都是人，因此人都有姓名、年龄、性别""" school = 'oldboy' def __init__(self, name, age, gender): self.name = name self.age = age self.gender = gender class OldboyStudent(OldboyPeople):
def choose_course(self): print('%s is choosing course' % self.name) class OldboyTeacher(OldboyPeople):
def score(self, stu_obj, num): print('%s is scoring' % self.name) stu_obj.score = num stu1 = OldboyStudent('tank', 18, 'male') tea1 = OldboyTeacher('nick', 18, 'male') print(stu1.school) # oldboy print(tea1.school) # oldboy print(stu1.__dict__) # {'name': 'tank', 'age': 18, 'gender': 'male'} tea1.score(stu1, 99) # nick is scoring print(stu1.__dict__) # {'name': 'tank', 'age': 18, 'gender': 'male', 'score': 99}
二、类的派生
子类中新定义的属性的这个过程叫做派生，子类在使用派生的属性时始终以自己的为准。
1、派生方法一(类调用）
指名道姓访问某一个类的函数：该方式与继承无关
class OldboyPeople: """由于学生和老师都是人，因此人都有姓名、年龄、性别""" school = 'oldboy' def __init__(self, name, age, gender): self.name = name self.age = age self.gender = gender class OldboyStudent(OldboyPeople): """由于学生类没有独自的__init__()方法，因此不需要声明继承父类的__init__()方法，会自动继承""" def choose_course(self): print('%s is choosing course' % self.name) class OldboyTeacher(OldboyPeople): """由于老师类有独自的__init__()方法，因此需要声明继承父类的__init__()""" def __init__(self, name, age, gender, level): OldboyPeople.__init__(self, name, age, gender) self.level = level # 派生 def score(self, stu_obj, num): print('%s is scoring' % self.name) stu_obj.score = num stu1 = OldboyStudent('tank', 18, 'male') tea1 = OldboyTeacher('nick', 18, 'male', 10) print(stu1.__dict__) # {'name': 'tank', 'age': 18, 'gender': 'male'} print(tea1.__dict__) # {'name': 'nick', 'age': 18, 'gender': 'male', 'level': 10}
2、派生方法二(super)
- 严格以继承属性查找关系
- super()会得到一个特殊的对象，该对象就是专门用来访问父类中的属性的（按照继承的关系）
- super().__init__(不用为self传值)
- super的完整用法是super(自己的类名,self)，在python2中需要写完整，而python3中可以简写为super()。
class OldboyPeople: school = 'oldboy' def __init__(self, name, age, sex): self.name = name self.age = age self.sex = sex
def choose_course(self):
print('%s is choosing course' % self.name)
class OldboyStudent(OldboyPeople): def __init__(self, name, age, sex, stu_id): # OldboyPeople.__init__(self,name,age,sex) # super(OldboyStudent, self).__init__(name, age, sex) super().__init__(name, age, sex) self.stu_id = stu_id def choose_course(self): print('%s is choosing course' % self.name) stu1 = OldboyStudent('tank', 19, 'male', 1) super(OldboyStudent,stu1).choose_course() #用子类对象调用父类已被覆盖的方法 print(stu1.__dict__) # {'name': 'tank', 'age': 19, 'sex': 'male', 'stu_id': 1}
三、类的组合
类对象可以引用/当做参数传入/当做返回值/当做容器元素,类似于函数对象。
- 组合是用来解决类与类之间代码冗余的问题
组合可以理解成多个人去造一个机器人，有的人造头、有的人造脚、有的人造手、有的人造躯干，大家都完工后，造躯干的人把头、脚、手拼接到自己的躯干上，因此一个机器人便造出来了
class Course: def __init__(self, name, period, price): self.name = name self.period = period self.price = price
class OldboyPeople: school = 'oldboy' def __init__(self, name, age, sex): self.name = name self.age = age self.sex = sex class OldboyStudent(OldboyPeople): def __init__(self, name, age, sex, stu_id): OldboyPeople.__init__(self, name, age, sex) self.stu_id = stu_id def choose_course(self): print('%s is choosing course' % self.name) class OldboyTeacher(OldboyPeople): def __init__(self, name, age, sex, level): OldboyPeople.__init__(self, name, age, sex) self.level = level def score(self, stu, num): stu.score = num print('老师[%s]为学生[%s]打分[%s]' % (self.name, stu.name, num)) # 创造课程 python = Course('python全栈开发', '5mons', 3000) linux = Course('linux运维', '5mons', 800) # 创造学生与老师 stu1 = OldboyStudent('tank', 19, 'male', 1) tea1 = OldboyTeacher('nick', 18, 'male', 10) # 组合 # 将学生、老师与课程对象关联/组合 stu1.course = python tea1.course = linux
四、多父类继承问题
Python同样有限的支持多继承形式。多继承的类定义形如下例:
class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3): . . .
需要注意圆括号中父类的顺序，若是父类中有相同的方法名，而在子类使用时未指定，python从左至右搜索 。即方法在子类中未找到时，从左到右查找父类中是否包含方法。
1、新式类(MRO)列表
- 继承了object的类以及该类的子类，都是新式类
- Python3中所有的类都是新式类
- 广度优先， 老祖宗最后找。
class G(object): # def test(self): # print('from G') pass class E(G): # def test(self): # print('from E') pass class B(E): # def test(self): # print('from B') pass class F(G): # def test(self): # print('from F') pass class C(F): # def test(self): # print('from C') pass class D(G): # def test(self): # print('from D') pass class A(B, C, D): def test(self): print('from A') obj = A() obj.test() # A->B->E-C-F-D->G-object # from A
python计算出一个方法解析顺序(MRO)列表，这个MRO列表就是一个简单的所有基类的线性顺序列表，来实现继承的。
为了实现继承，python会在MRO列表上从左到右开始查找基类，直到找到第一个匹配这个属性的类为止。而这个MRO列表的构造是通过一个C3线性化算法来实现的。
print(A.mro()) # A.__mro__ # [<class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>, <class '__main__.E'>, <class '__main__.C'>, <class '__main__.F'>, <class '__main__.D'>, <class '__main__.G'>, <class 'object'>] for i in A.mro(): print(i) # <class '__main__.A'> # <class '__main__.B'> # <class '__main__.E'> # <class '__main__.C'> # <class '__main__.F'> # <class '__main__.D'> # <class '__main__.G'> # <class 'object'>
2、super()方法详解
super() 函数是用于调用父类(超类)的一个方法。
super 是用来解决多重继承问题的，直接用类名调用父类方法在使用单继承的时候没问题，但是如果使用多继承，会涉及到查找顺序（MRO）、重复调用（钻石继承）等种种问题。
下面的例子可以看到：
- 每个类开始调用是根据MRO顺序进行开始，然后逐个进行结束的。
- 由于因为需要继承不同的父类，参数不一定，所有的父类都应该加上不定参数*args , **kwargs ，不然参数不对应是会报错的。
# 胖子老板的父类 class FatFather(object): def __init__(self, name, *args, **kwargs): print() print("=============== 开始调用 FatFather ========================") print('FatFather的init开始被调用') self.name = name print('调用FatFather类的name是%s' % self.name) print('FatFather的init调用结束') print() print("=============== 结束调用 FatFather ========================") # 胖子老板类 继承 FatFather 类 class FatBoss(FatFather): def __init__(self, name, hobby, *args, **kwargs): print() print("=============== 开始调用 FatBoss ========================") print('胖子老板的类被调用啦！') # super().__init__(name) # 因为多继承传递的参数不一致，所以使用不定参数 super().__init__(name, *args, **kwargs) print("%s 的爱好是 %s" % (name, hobby)) print() print("=============== 结束调用 FatBoss ========================") # 胖子老板的老婆类 继承 FatFather类 class FatBossWife(FatFather): def __init__(self, name, housework, *args, **kwargs): print() print("=============== 开始调用 FatBossWife ========================") print('胖子老板的老婆类被调用啦！要学会干家务') # super().__init__(name) # 因为多继承传递的参数不一致，所以使用不定参数 super().__init__(name, *args, **kwargs) print("%s 需要干的家务是 %s" % (name, housework)) print() print("=============== 结束调用 FatBossWife ========================") # 胖子老板的女儿类 继承 FatBoss FatBossWife类 class FatBossGril(FatBoss, FatBossWife): def __init__(self, name, a, b): print('胖子老板的女儿类被调用啦！要学会干家务，还要会帮胖子老板斗地主') super().__init__(name, a, b) def main(): print("打印FatBossGril类的MRO") print(FatBossGril.__mro__) # (<class '__main__.FatBossGril'>, <class '__main__.FatBoss'>, <class '__main__.FatBossWife'>, <class '__main__.FatFather'>, <class 'object'>) print("=========== 下面按照 MRO 顺序执行super方法 =============") gril = FatBossGril("胖子老板", "打斗地主", "拖地") if __name__ == "__main__": main() # =========== 下面按照 MRO 顺序执行super方法 ============= # 胖子老板的女儿类被调用啦！要学会干家务，还要会帮胖子老板斗地主 # # =============== 开始调用 FatBoss ======================== # 胖子老板的类被调用啦！ # # =============== 开始调用 FatBossWife ======================== # 胖子老板的老婆类被调用啦！要学会干家务 # # =============== 开始调用 FatFather ======================== # FatFather的init开始被调用 # 调用FatFather类的name是胖子老板 # FatFather的init调用结束 # # =============== 结束调用 FatFather ======================== # 胖子老板 需要干的家务是 拖地 # # =============== 结束调用 FatBossWife ======================== # 胖子老板 的爱好是 打斗地主 # # =============== 结束调用 FatBoss ========================
五、抽象类
多态指的是一类事物有多种形态，（一个抽象类有多个子类，因而多态的概念依赖于继承）
import abc class Animal(metaclass=abc.ABCMeta): # 同一类事物:动物 @abc.abstractmethod # 上述代码子类是约定俗称的实现这个方法，加上@abc.abstractmethod装饰器后严格控制子类必须实现这个方法 def talk(self): raise AttributeError('子类必须实现这个方法') class People(Animal): # 动物的形态之一:人 def talk(self): print('say hello') class Dog(Animal): # 动物的形态之二:狗 def talk(self): print('say wangwang') class Pig(Animal): # 动物的形态之三:猪 def talk(self): print('say aoao') peo2 = People() pig2 = Pig() d2 = Dog() peo2.talk() pig2.talk() d2.talk() # say hello # say aoao # say wangwang
六、类的封装
类中把某些属性和方法隐藏起来(或者说定义成私有的)，只在类的内部使用、外部无法访问，或者留下少量接口（函数）供外部访问。
1、私有属性：双下划线的方式__x
在python中用双下划线的方式__x实现隐藏属性（设置成私有的），我们需要在类中定义一个函数（接口函数）在它内部访问被隐藏的属性，然后外部就可以使用了。
class Site: def __init__(self, name, url): self.name = name # public self.__url = url # private def who(self): print('name : ', self.name) print('url : ', self.__url) def __foo(self): # 私有方法 print('这是私有方法') def foo(self): # 公共方法 print('这是公共方法') self.__foo() x = Site('菜鸟教程', 'www.runoob.com') x.who() # 正常输出 x.foo() # 正常输出 x.__foo() # 报错
2、外部使用变形访问：_类名__x
类中所有双下划线开头的名称如__x都会自动变形成： _类名__x的形式：
这种自动变形的特点：
- 类中定义的__x只能在内部使用，如self.__x，引用的就是变形的结果。
- 这种变形其实正是针对内部的变形，在外部是无法通过__x这个名字访问到的。
- 在子类定义的__x不会覆盖在父类定义的__x，因为子类中变形成了：_子类名__x,而父类中变形成了：_父类名__x，即双下滑线开头的属性在继承给子类时，子类是无法覆盖的。
这种机制也并没有真正意义上限制我们从外部直接访问属性，知道了类名和属性名就可以拼出名字：_类名__属性，然后就可以访问了，如a._A__N。
class A: __N = 0 # 把类的数据属性设置成私有的如__N,会变形为_A__N def __init__(self): self.__X = 10 # 变形为self._A__X def __foo(self): # 变形为_A__foo print('from A') def bar(self): self.__foo() # 只有在类内部才可以通过__foo的形式访问到. # 对象测试 a = A() print(a._A__N) # 0 print(a._A__X) # 10 # 类测试 print(A._A__N) # 0 print(A._A__X) # 对象私有的属性# type object 'A' has no attribute '_A__X'
注意：变形的过程只在类的定义时发生一次,在定义后的赋值操作，不会变形。
a = A() print(a.__dict__) # {'_A__X': 10} a.__Y = 1 print(a.__dict__) # {'_A__X': 10, '__Y': 1}
3、在继承中，父类如果不想让子类覆盖自己的方法，可以将方法定义为私有的
# 正常情况 class A: def fa(self): print('from A') def test(self): self.fa() class B(A): def fa(self): print('from B') b = B() b.test() # from B # 把fa定义成私有的，即__fa class A: def __fa(self): # 在定义时就变形为_A__fa print('from A') def test(self): self.__fa() # 只会与自己所在的类为准,即调用_A__fa class B(A): def __fa(self): #子类无法覆盖 print('from B') b = B() b.test() # from A
python模块也遵循这种约定，如果模块中的变量名_amodule以单下划线开头，那么from module import *时不能被导入该变量，但是你from module import _amodule依然是可以导入该变量的。
如果遇到下划线开头的(socket._socket，sys._home，sys._clear_type_cache),这些都是私有的，原则上是供内部调用的，作为外部也是可以用的。严格控制属性的访问权限，只能借助内置方法如__getattr__。
七、类的属性（property）
1、装饰器方式 （推荐使用）
property装饰器用于将被装饰的方法伪装成一个数据属性，在使用时可以不用加括号而直接使用。
- 1. 定义时，在实例方法的基础上添加 @property 装饰器，并且仅有一个self参数
- 2. 调用时，无需括号
property属性的功能是：property属性内部进行一系列的逻辑计算，最终将计算结果返回。
分页的功能包括：
- 根据用户请求的当前页和总数据条数计算出 m 和 n
- 根据m 和 n 去数据库中请求数据
class Pager: def __init__(self, current_page): # 用户当前请求的页码（第一页、第二页...） self.current_page = current_page # 每页默认显示10条数据 self.per_items = 10 @property def start(self): val = (self.current_page - 1) * self.per_items return val @property def end(self): val = self.current_page * self.per_items return val # ############### 调用 ############### p = Pager(2) print(p.start) # 就是起始值，即：m # 10 print(p.end) # 就是结束值，即：n # 20
2、经典类和新式类的属性方式：
-
经典类中的属性只有一种访问方式，其对应被 @property 修饰的方法。
-
新式类（如果类继object，那么该类是新式类 ）中的属性有三种访问方式，并分别对应了三个被 @property、@方法名.setter、@方法名.deleter 修饰的方法，对同一个属性：获取、修改、删除
class Goods(object): def __init__(self): # 原价 self.original_price = 100 # 折扣 self.discount = 0.8 @property def price(self): # 实际价格 = 原价 * 折扣 new_price = self.original_price * self.discount return new_price @price.setter def price(self, value): self.original_price = value @price.deleter def price(self): print('del') del self.original_price obj = Goods() print(obj.price) # 获取商品价格 # 80.0 obj.price = 200 # 修改商品原价 print(obj.price) # 160.0 del obj.price # 删除商品原价 # del
3、类属性方式
注意：当使用类属性的方式创建property属性时，经典类和新式类无区别。
property方法中有个四个参数
- 第一个参数是调用 对象.属性 时自动触发执行方法
- 第二个参数是调用 对象.属性 ＝ XXX 时自动触发执行方法
- 第三个参数是调用 del 对象.属性 时自动触发执行方法
- 第四个参数是字符串，调用 对象.属性.__doc__ ，此参数是该属性的描述信息
class Goods(object): def __init__(self): # 原价 self.original_price = 100 # 折扣 self.discount = 0.8 def get_price(self): # 实际价格 = 原价 * 折扣 new_price = self.original_price * self.discount return new_price def set_price(self, value): self.original_price = value def del_price(self): del self.original_price PRICE = property(get_price, set_price, del_price, '价格属性描述...') obj = Goods() print(obj.PRICE) # 获取商品价格 # 80.0 obj.PRICE = 200 # 修改商品原价 print(obj.PRICE) # 160.0 del obj.PRICE # 删除商品原价
3、实例
实现一个属性的设置和读取方法,可做边界判定
class Money(object): def __init__(self): self.__money = 0 # 使用装饰器对money进行装饰，那么会自动添加一个叫money的属性，当调用获取money的值时，调用装饰的方法 @property def money(self): return self.__money # 使用装饰器对money进行装饰，当对money设置值时，调用装饰的方法 @money.setter def money(self, value): if isinstance(value, int): self.__money = value else: print("error:不是整型数字") a = Money() a.money = 100 print(a.money)# 100
八、实例方法及非绑定实例方法
1、实例方法
在类中没有被任何装饰器修饰的方法就是绑定到对象的实例方法，这类方法专门为对象定制。
class Person: country = "China" def __init__(self, name, age): self.name = name self.age = age def speak(self): print(self.name + ', ' + str(self.age)) p = Person('Kitty', 18) print(p.__dict__) # {'name': 'Kitty', 'age': 18} print(Person.__dict__['speak']) #
speak即为绑定到对象的方法，这个方法不在对象的名称空间中，而是在类的名称空间中。
绑定到对象的方法：
- 通过对象调用，会有一个自动传值的过程，即自动将当前对象传递给方法的第一个参数（self，一般都叫self，也可以写成别的名称）；
- 使用类调用，则第一个参数需要手动传值。
p = Person('Kitty', 18) p.speak() # 通过对象调用 # Kitty, 18 Person.speak(p) # 通过类调用 # Kitty, 18
2、类方法（@classmethod ）
类中使用 @classmethod 修饰的方法就是绑定到类的方法。这类方法专门为类定制。
- 通过类名调用绑定到类的方法时，会将类本身当做参数传给类方法的第一个参数。类方法默认有个 cls 参数。
- 通过对象也可以调用，只是默认传递的第一个参数还是这个对象对应的类。
class Operate_database(): host = '192.168.0.5' port = '3306' user = 'abc' password = '123456' @classmethod def connect(cls): # 约定俗成第一个参数名为cls，也可以定义为其他参数名 print(cls) print(cls.host + ':' + cls.port + ' ' + cls.user + '/' + cls.password) Operate_database.connect() # <class '__main__.Operate_database'> # 192.168.0.5:3306 abc/123456 Operate_database().connect() # 输出结果一致 # <class '__main__.Operate_database'> # 192.168.0.5:3306 abc/123456
3、静态方法（@staticmethod ）
在类内部使用 @staticmethod 修饰的方法即为非绑定的静态方法，这类方法和普通定义的函数没有区别，不与类或对象绑定，谁都可以调用，且没有自动传值的效果。
import hashlib class Operate_database(): def __init__(self, host, port, user, password): self.host = host self.port = port self.user = user self.password = password @staticmethod def get_passwrod(salt, password): m = hashlib.md5(salt.encode('utf-8')) # 加盐处理 m.update(password.encode('utf-8')) return m.hexdigest() hash_password = Operate_database.get_passwrod('lala', '123456') # 通过类来调用 print(hash_password) # f7a1cc409ed6f51058c2b4a94a7e1956 p = Operate_database('192.168.0.5', '3306', 'abc', '123456') hash_password = p.get_passwrod(p.user, p.password) # 也可以通过对象调用 print(hash_password) # 0659c7992e268962384eb17fafe88364
九、类的专有方法：
- __init__ : 构造函数，在生成对象时调用
- __del__ : 析构函数，释放对象时使用
- __repr__ : 打印，转换
- __setitem__ : 按照索引赋值
- __getitem__: 按照索引获取值
- __len__: 获得长度
- __cmp__: 比较运算
- __call__: 函数调用
- __name__：模块名称，一段程序作为主线运行程序时其内置名称就是 __main__
1、运算符重载
- __add__: 加运算
- __sub__: 减运算
- __mul__: 乘运算
- __truediv__: 除运算
- __mod__: 求余运算
- __pow__: 乘方
对类的专有方法进行重载实例如下：
class Vector: def __init__(self, a, b): self.a = a self.b = b def __str__(self): return 'Vector (%d, %d)' % (self.a, self.b) def __add__(self,other): return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b) v1 = Vector(2,10) v2 = Vector(5,-2) print (v1 + v2) #Vector(7,8)
posted on 2019-11-20 19:59 springsnow 阅读(315) 评论(0) 编辑 收藏 举报
