python初心記錄三

面向對象

類是建立實例的模板，而實例則是一個一個具體的對象，各個實例擁有的數據都互相獨立，互不影響；

方法就是與實例綁定的函數，和普通函數不一樣，方法能夠直接訪問實例的數據；

經過在實例上調用方法，咱們就直接操做了對象內部的數據，但無需知道方法內部的實現細節。

和靜態語言不一樣，Python容許對實例變量綁定任何數據，也就是說，對於兩個實例變量，雖然它們都是同一個類的不一樣實例，但擁有的變量名稱均可能不一樣：

>>> bart = Student('Bart Simpson', 59)
>>> lisa = Student('Lisa Simpson', 87)
>>> bart.age = 8
>>> bart.age
8
>>> lisa.age
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age'

訪問限制

對象中使用雙下劃線__開頭設置私有變量，外部只能夠經過_類名__變量訪問，可是不建議這樣作。

須要注意的是，在Python中，變量名相似__xxx__的，也就是以雙下劃線開頭，而且以雙下劃線結尾的，是特殊變量，特殊變量是能夠直接訪問的，不是private變量，因此，不能用__name__、__score__這樣的變量名。

有些時候，你會看到以一個下劃線開頭的實例變量名，好比_name，這樣的實例變量外部是能夠訪問的，可是，按照約定俗成的規定，當你看到這樣的變量時，意思就是，「雖然我能夠被訪問，可是，請把我視爲私有變量，不要隨意訪問」。

雙下劃線開頭的實例變量是否是必定不能從外部訪問呢？其實也不是。不能直接訪問__name是由於Python解釋器對外把__name變量改爲了_Student__name，因此，仍然能夠經過_Student__name來訪問__name變量：

>>> bart._Student__name 'Bart Simpson' 

可是強烈建議你不要這麼幹，由於不一樣版本的Python解釋器可能會把__name改爲不一樣的變量名。

總的來講就是，Python自己沒有任何機制阻止你幹壞事，一切全靠自覺。

最後注意下面的這種錯誤寫法：

>>> bart = Student('Bart Simpson', 98) >>> bart.get_name() 'Bart Simpson' >>> bart.__name = 'New Name' # 設置__name變量！ >>> bart.__name 'New Name' 

表面上看，外部代碼「成功」地設置了__name變量，但實際上這個__name變量和class內部的__name變量不是一個變量！內部的__name變量已經被Python解釋器自動改爲了_Student__name，而外部代碼給bart新增了一個__name變量。不信試試：

>>> bart.get_name() # get_name()內部返回self.__name 'Bart Simpson'

繼承和多態

在OOP程序設計中，當咱們定義一個class的時候，能夠從某個現有的class繼承，新的class稱爲子類（Subclass），而被繼承的class稱爲基類、父類或超類（Base class、Super class）。

繼承能夠把父類的全部功能都直接拿過來，這樣就沒必要重零作起，子類只須要新增本身特有的方法，也能夠把父類不適合的方法覆蓋重寫。

動態語言的鴨子類型特色決定了繼承不像靜態語言那樣是必須的。

獲取對象信息

經過內置的一系列函數，咱們能夠對任意一個Python對象進行剖析，拿到其內部的數據。要注意的是，只有在不知道對象信息的時候，咱們纔會去獲取對象信息。若是能夠直接寫：

sum = obj.x + obj.y 

就不要寫：

sum = getattr(obj, 'x') + getattr(obj, 'y') 

一個正確的用法的例子以下：

def readImage(fp): if hasattr(fp, 'read'): return readData(fp) return None 

假設咱們但願從文件流fp中讀取圖像，咱們首先要判斷該fp對象是否存在read方法，若是存在，則該對象是一個流，若是不存在，則沒法讀取。hasattr()就派上了用場。

請注意，在Python這類動態語言中，根據鴨子類型，有read()方法，不表明該fp對象就是一個文件流，它也多是網絡流，也多是內存中的一個字節流，但只要read()方法返回的是有效的圖像數據，就不影響讀取圖像的功能。

實例屬性和類屬性

因爲Python是動態語言，根據類建立的實例能夠任意綁定屬性。

編寫程序的時候，千萬不要把實例屬性和類屬性使用相同的名字，由於相同名稱的實例屬性將屏蔽掉類屬性，可是當你刪除實例屬性後，再使用相同的名稱，訪問到的將是類屬性。

面向對象高級編程

數據封裝、繼承和多態只是面向對象程序設計中最基礎的3個概念。在Python中，面向對象還有不少高級特性，容許咱們寫出很是強大的功能。

咱們會討論多重繼承、定製類、元類等概念。

使用__slots__

可是，若是咱們想要限制實例的屬性怎麼辦？好比，只容許對Student實例添加name和age屬性。

爲了達到限制的目的，Python容許在定義class的時候，定義一個特殊的__slots__變量，來限制該class實例能添加的屬性：

class Student(object): __slots__ = ('name', 'age') # 用tuple定義容許綁定的屬性名稱 

而後，咱們試試：

>>> s = Student() # 建立新的實例 >>> s.name = 'Michael' # 綁定屬性'name' >>> s.age = 25 # 綁定屬性'age' >>> s.score = 99 # 綁定屬性'score' Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'Student' object has no attribute 'score' 

因爲'score'沒有被放到__slots__中，因此不能綁定score屬性，試圖綁定score將獲得AttributeError的錯誤。

使用__slots__要注意，__slots__定義的屬性僅對當前類實例起做用，對繼承的子類是不起做用的：

>>> class GraduateStudent(Student): ... pass ... >>> g = GraduateStudent() >>> g.score = 9999 

除非在子類中也定義__slots__，這樣，子類實例容許定義的屬性就是自身的__slots__加上父類的__slots__。

使用@property

@property普遍應用在類的定義中，可讓調用者寫出簡短的代碼，同時保證對參數進行必要的檢查，這樣，程序運行時就減小了出錯的可能性。

class Student(object): @property def birth(self): return self._birth @birth.setter def birth(self, value): self._birth = value @property def age(self): return 2015 - self._birth

多重繼承

經過多重繼承，一個子類就能夠同時得到多個父類的全部功能。

pass # 大類: class Mammal(Animal): pass class Bird(Animal): pass # 各類動物: class Dog(Mammal): pass class Bat(Mammal): pass class Parrot(Bird): pass class Ostrich(Bird): pass

MixIn

在設計類的繼承關係時，一般，主線都是單一繼承下來的，例如，Ostrich繼承自Bird。可是，若是須要「混入」額外的功能，經過多重繼承就能夠實現，好比，讓Ostrich除了繼承自Bird外，再同時繼承Runnable。這種設計一般稱之爲MixIn。

爲了更好地看出繼承關係，咱們把Runnable和Flyable改成RunnableMixIn和FlyableMixIn。相似的，你還能夠定義出肉食動物CarnivorousMixIn和植食動物HerbivoresMixIn，讓某個動物同時擁有好幾個MixIn：

class Dog(Mammal, RunnableMixIn, CarnivorousMixIn): pass

定製類

Python的class容許定義許多定製方法，可讓咱們很是方便地生成特定的類。

本節介紹的是最經常使用的幾個定製方法，還有不少可定製的方法，請參考Python的官方文檔。

使用枚舉類

Enum能夠把一組相關常量定義在一個class中，且class不可變，並且成員能夠直接比較。

@unique裝飾器能夠幫助咱們檢查保證沒有重複值。

訪問這些枚舉類型能夠有若干種方法：

>>> day1 = Weekday.Mon >>> print(day1) Weekday.Mon >>> print(Weekday.Tue) Weekday.Tue >>> print(Weekday['Tue']) Weekday.Tue >>> print(Weekday.Tue.value) 2 >>> print(day1 == Weekday.Mon) True >>> print(day1 == Weekday.Tue) False >>> print(Weekday(1)) Weekday.Mon >>> print(day1 == Weekday(1)) True >>> Weekday(7) Traceback (most recent call last): ... ValueError: 7 is not a valid Weekday >>> for name, member in Weekday.__members__.items(): ... print(name, '=>', member) ... Sun => Weekday.Sun Mon => Weekday.Mon Tue => Weekday.Tue Wed => Weekday.Wed Thu => Weekday.Thu Fri => Weekday.Fri Sat => Weekday.Sat 

可見，既能夠用成員名稱引用枚舉常量，又能夠直接根據value的值得到枚舉常量。

使用元類

metaclass是Python中很是具備魔術性的對象，它能夠改變類建立時的行爲。這種強大的功能使用起來務必當心。