Python之路--Python基礎8--面向對象進階

1、靜態方法

　　經過@staticmethod裝飾器便可把其裝飾的方法變爲一個靜態方法，什麼是靜態方法呢？其實不難理解，普通的方法，能夠在實例化後直接調用，而且在方法裏能夠經過self.調用實例變量或類變量，但靜態方法是不能夠訪問實例變量或類變量的，一個不能訪問實例變量和類變量的方法，其實至關於跟類自己已經沒什麼關係了，它與類惟一的關聯就是須要經過類名來調用這個方法。

class Dog(object): def __init__(self,name): self.name = name @staticmethod #把eat方法變爲靜態方法
    def eat(self): print("%s is eating" % self.name) d = Dog("ChenRonghua") d.eat()

上面的調用會出如下錯誤，說是eat須要一個self參數，但調用時卻沒有傳遞，沒錯，當eat變成靜態方法後，再經過實例調用時就不會自動把實例自己看成一個參數傳給self了。

Traceback (most recent call last): File "/Users/PycharmProjects/python基礎/靜態方法.py", line 17, in <module> d.eat() TypeError: eat() missing 1 required positional argument: 'self'

想讓上面的代碼能夠正常工做有兩種辦法

1. 調用時主動傳遞實例自己給eat方法，即d.eat(d) 

2. 在eat方法中去掉self參數，但這也意味着，在eat中不能經過self.調用實例中的其它變量了

class Dog(object): def __init__(self,name): self.name = name @staticmethod def eat(): print(" is eating") d = Dog("ChenRonghua") d.eat()

 

2、類方法

類方法經過@classmethod裝飾器實現，類方法和普通方法的區別是， 類方法只能訪問類變量，不能訪問實例變量

class Dog(object): def __init__(self,name): self.name = name @classmethod def eat(self): print("%s is eating" % self.name) d = Dog("LJ") d.eat()

執行報錯以下，說Dog沒有name屬性，由於name是個實例變量，類方法是不能訪問實例變量的

Traceback (most recent call last): File "/Users/類方法.py", line 16, in <module> d.eat() File "/Users/類方法.py", line 11, in eat print("%s is eating" % self.name) AttributeError: type object 'Dog' has no attribute 'name'

此時能夠定義一個類變量，也叫name,看下執行效果

class Dog(object): name = "我是類變量"
    def __init__(self,name): self.name = name @classmethod def eat(self): print("%s is eating" % self.name) d = Dog("ChenRonghua") d.eat() #執行結果 我是類變量 is eating

 

3、屬性方法

屬性方法的做用就是經過@property把一個方法變成一個靜態屬性。

class Dog(object): def __init__(self,name): self.name = name @property def eat(self): print(" %s is eating" %self.name) d = Dog("LJ") d.eat()

調用會出如下錯誤， 說NoneType is not callable, 由於eat此時已經變成一個靜態屬性了， 不是方法了， 想調用已經不須要加()號了，直接d.eat就能夠了

Traceback (most recent call last): ChenRonghua is eating File "/Users/屬性方法.py", line 16, in <module> d.eat() TypeError: 'NoneType' object is not callable

正常調用以下

d = Dog("LJ") d.eat 輸出 LJ is eating

　　好吧，把一個方法變成靜態屬性有什麼卵用呢？既然想要靜態變量，那直接定義成一個靜態變量不就得了麼？well, 之後你會需到不少場景是不能簡單經過 定義 靜態屬性來實現的， 好比 ，你想知道一個航班當前的狀態，是到達了、延遲了、取消了、仍是已經飛走了， 想知道這種狀態你必須經歷如下幾步:

1. 鏈接航空公司API查詢

2. 對查詢結果進行解析 

3. 返回結果給你的用戶

　　所以這個status屬性的值是一系列動做後才獲得的結果，因此你每次調用時，其實它都要通過一系列的動做才返回你結果，但這些動做過程不須要用戶關心， 用戶只須要調用這個屬性就能夠。

class Flight(object): def __init__(self,name): self.flight_name = name def checking_status(self): print("checking flight %s status " % self.flight_name) return  1 @property def flight_status(self): status = self.checking_status() if status == 0 : print("flight got canceled...") elif status == 1 : print("flight is arrived...") elif status == 2: print("flight has departured already...") else: print("cannot confirm the flight status...,please check later") f = Flight("CA980") f.flight_status

那如今我能查詢航班狀態， 既然這個flight_status已是個屬性了， 那我可否給它賦值呢？

f = Flight("CA980") f.flight_status f.flight_status =  2

輸出報錯

checking flight CA980 status flight is arrived... Traceback (most recent call last): File "/Users/屬性方法.py", line 58, in <module> f.flight_status =  2 AttributeError: can't set attribute

固然能夠改， 不過須要經過@property.setter裝飾器再裝飾一下，此時 你須要寫一個新方法， 對這個flight_status進行更改。

class Flight(object): def __init__(self,name): self.flight_name = name def checking_status(self): print("checking flight %s status " % self.flight_name) return  1 @property def flight_status(self): status = self.checking_status() if status == 0 : print("flight got canceled...") elif status == 1 : print("flight is arrived...") elif status == 2: print("flight has departured already...") else: print("cannot confirm the flight status...,please check later") @flight_status.setter #修改
    def flight_status(self,status): status_dic = { 0 : "canceled", 1 :"arrived", 2 : "departured" } print("\033[31;1mHas changed the flight status to \033[0m",status_dic.get(status) ) @flight_status.deleter #刪除
    def flight_status(self): print("status got removed...") f = Flight("CA980") f.flight_status f.flight_status =  2 #觸發@flight_status.setter 
del f.flight_status #觸發@flight_status.deleter 

注意以上代碼裏還寫了一個@flight_status.deleter, 是容許能夠將這個屬性刪除。

 

4、類的特殊成員方法

1. __doc__　　

表示類的描述信息

class Foo: """ 描述類信息 """
 
    def func(self): pass
 
print（Foo.__doc__） #輸出：類的描述信息

 

2. __module__ 和  __class__ 

__module__  表示當前操做的對象在哪一個模塊

__class__     表示當前操做的對象的類是什麼

#lib/aa.py

class C: def __init__(self): self.name = 'wupeiqi'

from lib.aa import C obj = C() print obj.__module__     # 輸出 lib.aa，即：輸出模塊
print obj.__class__      # 輸出 lib.aa.C，即：輸出類

 

3. __init__

構造方法，經過類建立對象時，自動觸發執行。

 

4.__del__

析構方法，當對象在內存中被釋放時，自動觸發執行。

注：此方法通常無須定義，由於Python是一門高級語言，程序員在使用時無需關心內存的分配和釋放，由於此工做都是交給Python解釋器來執行，因此，析構函數的調用是由解釋器在進行垃圾回收時自動觸發執行的.

 

5. __call__ 

對象後面加括號，觸發執行。

注：構造方法的執行是由建立對象觸發的，即：對象 = 類名() ；而對於 __call__ 方法的執行是由對象後加括號觸發的，即：對象() 或者 類()()

class Foo: def __init__(self): pass
     
    def __call__(self, *args, **kwargs): print '__call__' obj = Foo() # 執行 __init__
obj()       # 執行 __call__

 

6. __dict__

查看類或對象中的全部成員。

class Province: country = 'China'
 
    def __init__(self, name, count): self.name = name self.count = count def func(self, *args, **kwargs): print 'func'
 
# 獲取類的成員，即：靜態字段、方法、
print Province.__dict__
# 輸出：{'country': 'China', '__module__': '__main__', 'func': <function func at 0x10be30f50>, '__init__': <function __init__ at 0x10be30ed8>, '__doc__': None}
 obj1 = Province('HeBei',10000) print obj1.__dict__
# 獲取 對象obj1 的成員 # 輸出：{'count': 10000, 'name': 'HeBei'}
 obj2 = Province('HeNan', 3888) print obj2.__dict__
# 獲取 對象obj1 的成員 # 輸出：{'count': 3888, 'name': 'HeNan'}

 

7.__str__

若是一個類中定義了__str__方法，那麼在打印  對象  時，默認輸出該方法的返回值。

class Foo: def __str__(self): return 'li' obj = Foo() print obj # 輸出：li

 

8.__getitem__,__setitem__,__delitem__

用於索引操做，如字典。以上分別表示獲取、設置、刪除數據。

class Foo(object): def __getitem__(self, key): print('__getitem__',key) def __setitem__(self, key, value): print('__setitem__',key,value) def __delitem__(self, key): print('__delitem__',key) obj = Foo() result = obj['k1']       # 自動觸發執行 __getitem__
obj['k2'] = 'alex'   　  # 自動觸發執行 __setitem__
del obj['k1']   

 

9. __new__ , __metaclass__

class Foo(object): def __init__(self,name): self.name = name f = Foo("alex")

上述代碼中，obj 是經過 Foo 類實例化的對象，其實，不只 obj 是一個對象，Foo類自己也是一個對象，由於在Python中一切事物都是對象。

若是按照一切事物都是對象的理論：obj對象是經過執行Foo類的構造方法建立，那麼Foo類對象應該也是經過執行某個類的 構造方法 建立。

print type(f)   # 輸出：<class '__main__.Foo'> 表示，obj 對象由Foo類建立
print type(Foo) # 輸出：<type 'type'> 表示，Foo類對象由 type 類建立

因此，f 對象是Foo類的一個實例，Foo類對象是 type 類的一個實例，即：Foo類對象 是經過type類的構造方法建立。

那麼，建立類就能夠有兩種方式：

a.普通方式:

class Foo(object): def func(self): print(hello)

b.特殊方式

def func(self): print 'hello wupeiqi' Foo = type('Foo',(object,), {'func': func}) #type第一個參數：類名 #type第二個參數：當前類的基類 #type第三個參數：類的成員

def func(self): print("hello %s"%self.name) def __init__(self,name,age): self.name = name self.age = age
 Foo = type('Foo',(object,),{'func':func,'__init__':__init__}) f = Foo("jack",22) f.func()

 

So ，孩子記住，類 是由 type 類實例化產生

 

那麼問題來了，類默認是由 type 類實例化產生，type類中如何實現的建立類？類又是如何建立對象？

答：類中有一個屬性 __metaclass__，其用來表示該類由 誰 來實例化建立，因此，咱們能夠爲 __metaclass__ 設置一個type類的派生類，從而查看 類 建立的過程。

class MyType(type): def __init__(self,*args,**kwargs): print("Mytype __init__",*args,**kwargs) def __call__(self, *args, **kwargs): print("Mytype __call__", *args, **kwargs) obj = self.__new__(self) print("obj ",obj,*args, **kwargs) print(self) self.__init__(obj,*args, **kwargs) return obj def __new__(cls, *args, **kwargs): print("Mytype __new__",*args,**kwargs) return type.__new__(cls, *args, **kwargs) print('here...') class Foo(object,metaclass=MyType): def __init__(self,name): self.name = name print("Foo __init__") def __new__(cls, *args, **kwargs): print("Foo __new__",cls, *args, **kwargs) return object.__new__(cls) f = Foo("Alex") print("f",f) print("fname",f.name)

類的生成 調用 順序依次是 __new__ --> __init__ --> __call__

metaclass 詳解文章：http://stackoverflow.com/questions/100003/what-is-a-metaclass-in-python 得票最高那個答案寫的很是好

 

5、反射

一、反射是什麼

　　反射的概念是由Smith在1982年首次提出的，主要是指程序能夠訪問、檢測和修改它自己狀態或行爲的一種能力（自省）。這一律唸的提出很快引起了計算機科學領域關於應用反射性的研究。它首先被程序語言的設計領域所採用,並在Lisp和麪向對象方面取得了成績。

 

二、Python面向對象中的反射

　　經過字符串的形式操做對象相關的屬性。python中的一切事物都是對象（均可以使用反射）

　　python中的反射功能是由如下四個內置函數提供：hasattr、getattr、setattr、delattr，改四個函數分別用於對對象內部執行：檢查是否含有某成員、獲取成員、設置成員、刪除成員。

class Foo(object): def __init__(self): self.name = 'wupeiqi'
 
    def func(self): return 'func' obj = Foo() # #### 檢查是否含有成員 ####
hasattr(obj, 'name') hasattr(obj, 'func') # #### 獲取成員 ####
getattr(obj, 'name') getattr(obj, 'func') # #### 設置成員 ####
setattr(obj, 'age', 18) setattr(obj, 'show', lambda num: num + 1) # #### 刪除成員 ####
delattr(obj, 'name') delattr(obj, 'func')

詳細解析：當咱們要訪問一個對象的成員時，應該是這樣操做：

class Foo(object): def __init__(self): self.name = 'alex'
 
    def func(self): return 'func' obj = Foo() # 訪問字段
obj.name # 執行方法
obj.func()

那麼問題來了？

a、上述訪問對象成員的 name 和 func 是什麼？ 

答：是變量名

 

b、obj.xxx 是什麼意思？ 

答：obj.xxx 表示去obj中或類中尋找變量名 xxx，並獲取對應內存地址中的內容。

 

c、需求：請使用其餘方式獲取obj對象中的name變量指向內存中的值 「alex」

class Foo(object): def __init__(self): self.name = 'alex'
 
# 不容許使用 obj.name
obj = Foo()

答：有兩種方式，以下：

#方式1

class Foo(object): def __init__(self): self.name = 'alex'

    def func(self): return 'func'

# 不容許使用 obj.name
obj = Foo() print obj.__dict__['name']

#方式2：
class Foo(object): def __init__(self): self.name = 'alex'

    def func(self): return 'func'

# 不容許使用 obj.name
obj = Foo() print getattr(obj, 'name')

 

結論：反射是經過字符串的形式操做對象相關的成員。一切事物都是對象！！！

#反射當前模塊成員

#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*-

import sys def s1(): print('s1') def s2(): print('s2')
 this_module = sys.modules[__name__] print(hasattr(this_module, 's1')) print(getattr(this_module, 's2')) #輸出 #True #<function s2 at 0x0000026D6476E1E0>

 

類也是對象

class Foo(object): staticField = "AAA"
 
    def __init__(self): self.name = 'wupeiqi'
 
    def func(self): return 'func' @staticmethod def bar(): return 'bar'
 
print(getattr(Foo, 'staticField')) print(getattr(Foo, 'func')) print(getattr(Foo, 'bar')) #輸出： # AAA # <function Foo.func at 0x0000021A3D21E268> # <function Foo.bar at 0x0000021A3D21E2F0>

 

模塊也是對象

#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*-

def dev(): return 'dev'

#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*-
 
""" 程序目錄： home.py index.py 當前文件： index.py """
 
import home as obj #obj.dev()
 func = getattr(obj, 'dev') func() 

 

三、爲何用反射之反射的好處

好處一：實現可插拔機制

　　有倆程序員，一個A，一個是B，A在寫程序的時候須要用到B所寫的類，可是B去跟女友度蜜月去了，尚未完成他寫的類，A想到了反射，使用了反射機制A能夠繼續完成本身的代碼，等B度蜜月回來後再繼續完成類的定義而且去實現A想要的功能。

　　總之反射的好處就是，能夠事先定義好接口，接口只有在被完成後纔會真正執行，這實現了即插即用，這實際上是一種‘後期綁定’，什麼意思？即你能夠事先把主要的邏輯寫好（只定義接口），而後後期再去實現接口的功能

#B尚未實現的功能

class FtpClient: 'ftp客戶端,可是還麼有實現具體的功能'
    def __init__(self,addr): print('正在鏈接服務器[%s]' %addr) self.addr=addr

#不影響A的開發

#from module import FtpClient
f1=FtpClient('192.168.1.1') if hasattr(f1,'get'): func_get=getattr(f1,'get') func_get() else: print('---->不存在此方法') print('處理其餘的邏輯')

好處二：動態導入模塊（基於反射當前模塊成員）

 

6、異常處理

一、異常基礎

在編程過程當中爲了增長友好性，在程序出現bug時通常不會將錯誤信息顯示給用戶，而是現實一個提示的頁面，通俗來講就是不讓用戶看見大黃頁！！！

try: pass
except Exception: pass

 

 

需求：將用戶輸入的兩個數字相加

while True: num1 = input('num1:') num2 = input('num2:') try: num1 = int(num1) num2 = int(num2) result = num1 + num2 except Exception as e: print('出現異常，信息以下：') print(e)

 

二、異常種類

python中的異常種類很是多，每一個異常專門用於處理某一項異常！！！

經常使用異常：

AttributeError 試圖訪問一個對象沒有的樹形，好比foo.x，可是foo沒有屬性x

IOError 輸入/輸出異常；基本上是沒法打開文件

ImportError 沒法引入模塊或包；基本上是路徑問題或名稱錯誤

IndentationError 語法錯誤（的子類） ；代碼沒有正確對齊

IndexError 下標索引超出序列邊界，好比當x只有三個元素，卻試圖訪問x[5]

KeyError 試圖訪問字典裏不存在的鍵

KeyboardInterrupt Ctrl+C被按下

NameError 使用一個還未被賦予對象的變量

SyntaxError Python代碼非法，代碼不能編譯(我的認爲這是語法錯誤，寫錯了）

TypeError 傳入對象類型與要求的不符合

UnboundLocalError 試圖訪問一個還未被設置的局部變量，基本上是因爲另有一個同名的全局變量，致使你覺得正在訪問它

ValueError 傳入一個調用者不指望的值，即便值的類型是正確的

 

寫程序時須要考慮到try代碼塊中可能出現的任意異常，能夠這樣寫：

s1 = 'hello'
try: int(s1) except IndexError as e: print(e) except KeyError as e: print(e) except ValueError as e: print(e)

萬能異常 在python的異常中，有一個萬能異常：Exception，他能夠捕獲任意異常，即：

s1 = 'hello'
try: int(s1) except Exception as e: print(e)

 

接下來你可能要問了，既然有這個萬能異常，其餘異常是否是就能夠忽略了！

答：固然不是，對於特殊處理或提醒的異常須要先定義，最後定義Exception來確保程序正常運行。

s1 = 'hello'
try: int(s1) except KeyError as e: print('鍵錯誤') except IndexError as e: print('索引錯誤') except Exception as e: print('錯誤')

 

三、異常其餘結構

try: # 主代碼塊
    pass
except KeyError as e: # 異常時，執行該塊
    pass
else: # 主代碼塊執行完，執行該塊
    pass
finally: # 不管異常與否，最終執行該塊
    pass

 

四、主動觸發異常

try: raise Exception('錯誤了。。。') except Exception as e: print e

 

五、自定義異常

class YL_Exception(Exception): def __init__(self, msg): self.message = msg def __str__(self): return self.message try: raise YL_Exception('個人異常') except YL_Exception as e: print(e)

 

六、斷言

assert 1 == 1
assert 1 == 2
# 輸出： # Traceback (most recent call last): # File "test.py", line 185, in <module> # assert 1 == 2 # AssertionError


assert 2==1,'2不等於1'
# 輸出 # Traceback (most recent call last): # File "test.py", line 188, in <module> # assert 2==1,'2不等於1' # AssertionError: 2不等於1