python--面向对象-文件读写-异常

一、继承

定义一个类时，需要使用另外一个类的方法或属性，就可以通过继承实现

object是Python的顶级类，创建类是会自动继承，就拥有object中的方法

定义格式

# 类的定义 
# 旧式类定义 一般在定义单个类时使用
class 类名:
    name = None
    
    def func(self):
        pass

# 新式类定义   一般在继承时使用
class 类名(指定需要继承的类):
    name = None
    
    def func(self):
        pass

# 新式类定义
class A():
    name = '张三'

    def func(self):
        # pass 不做处理
        pass
# 旧式类
class B:

    age = 20

    def fucn(self):
        pass


print(A.name)
print(B.age)

1-1 单继承

一次继承一个类

（1）Father类有一个性别属性，默认为男，同时，Father跑步速度快；

（2）如果Son类也想要拥有这些属性和方法，该怎么做呢？

（3）执行程序，观察程序效果。

# 单继承  只继承一个类
class Father:

    gender = '男'

    def run(self):
        print('跑步很快')



# 子类继承父类获取父类中属性和方法
class Son(Father):

    # 定义子类的属性和方法
    age = 20

    def play(self):
        print('玩游戏')

        
# 创建子类对象
s = Son()
# 使用子类对象操作父类的属性和方法以及自己的属性和方法
print(s.gender)
print(s.age)

s.run()
s.play()

（1）从前，有个摊煎饼的老师傅[Master]，在煎饼果子界摸爬滚打多年，研发了一套精湛的摊煎饼(flapjack)技术；

（2）渐渐地，老师傅老了，就想着把这套技术传授给他唯一的最得意的徒弟[Apprentice]；

（3）试着通过初始化、无参、定义方法与单继承来模拟程序。

# 单继承的使用
class Master:
    name = '师父'

    def flapjack(self):
        print('摊鸡蛋煎饼')



class Apprentice(Master):
    # 子类继承后可以不定义属性和方法，直接使用父类的方法
    pass


a = Apprentice()

# 子类使用父类方法
a.flapjack()

1-2 多继承

继承多个类

（1）徒弟是个爱学习的好孩子，想学习更多的摊煎饼技术；

（2）于是，在百度搜索到黑马程序员学校[School]，报班来培训学习如何摊煎饼；

（3）使用多继承形式模拟程序。

# 单继承的使用
class Master:
    name = '师父'

    def flapjack(self):
        print('摊鸡蛋煎饼')


class School:

    name = '学校'

    def flapjack(self):
        print('摊肉肠煎饼')


class Apprentice(Master,School):
    # 子类继承后可以不定义属性和方法，直接使用父类的方法

    pass


a = Apprentice()

# 子类使用父类方法
a.flapjack()

# 查看子类的继承父类顺序
print(Apprentice.__mro__)

（1）可以发现老师傅[Master]、培训学校[School]都有摊煎饼方法；

（2）在徒弟对象中调用摊煎饼方法，会执行哪个父类的方法呢？

调用第一个父类的方法，print(Apprentice.__mro__) # 查看类的继承执行顺序

（3）思考：当给父类培训学校[School]新增编程方法后，子类能调用方法吗？

多继承时，父类方法都能被继承，但是如果有相同方法名，则在执行方法时，会按照print(Apprentice.__mro__)显示的顺序查找方法执行

如果想要能后执行所有父类方法，则需要将函数名字进行修改，避免函数名冲突

# 单继承的使用
class Master:
    name = '师父'

    def master_flapjack(self):
        print('摊鸡蛋煎饼')


class School:

    name = '学校'

    def school_flapjack(self):
        print('摊肉肠煎饼')


class Apprentice(School,Master):
    # 子类继承后可以不定义属性和方法，直接使用父类的方法

    pass

a = Apprentice()

# 子类使用父类方法
a.master_flapjack()
a.school_flapjack()

# 查看子类的继承父类顺序
print(Apprentice.__mro__)

1-3 方法重写

子类中定义了和父类相同的方法，就是对父类方法的重写，在执行方法时，使用的是子类的逻辑代码

（1）徒弟非常认真学习，终于掌握了老师傅的技术；

（2）接着，自己潜心钻研出类独门配方的全新摊煎饼技术；

（3）使用方法重写对摊煎饼方法进行处理。

当对父类方法重写后，执行时只会执行子类的的方法逻辑，不会再执行父类方法中的逻辑

# 重写父类方法  子类继承父类后定义了一个和父类相同名字的方法

# 单继承的使用
class Master:
    name = '师父'

    def flapjack(self):
        print('摊鸡蛋煎饼')


class Apprentice(Master):

    # 子类中定义了自己方法，和父类方法名一样
    # 子类相当于重写了父类的方法，在执行时按照子类的逻辑执行
    def flapjack(self):
        print('摊手抓饼')


a = Apprentice()
a.flapjack()

子类重写父类方法，在调用时执行的子类的逻辑，还想调用父类方方法，需要借助super()方法实现

（1）徒弟在培训学校学习努力，不仅掌握了黑马摊煎饼配方、还创办了自己煎饼果子的品牌；[配方、品牌]

（2）配合着一起摊煎饼，做出了更加美味的煎饼果子；

（3）使用调用父类方法在__init__()和摊煎饼方法中处理。

# 重写父类方法  子类继承父类后定义了一个和父类相同名字的方法

# 单继承的使用
class Master:
    name = '师父'

    def flapjack(self):
        print('摊鸡蛋煎饼')


class Apprentice(Master):

    # 子类中定义了自己方法，和父类方法名一样
    # 子类相当于重写了父类的方法，在执行时按照子类的逻辑执行
    def flapjack(self):
        # 在子类中调用父类相同的方法  使用super()
        # 通过super可以获取父类对象
        print(super().name)
        print('摊手抓饼')
        super().flapjack()


a = Apprentice()
a.flapjack()

1-4 多层继承

（1）N年后，当初的徒弟也老了；

（2）因此，徒弟想要把"有自己品牌，也有黑马配方的煎饼果子"的所有技术传授给自己的小徒弟；

（3）请试着使用多层继承的方式完成案例。

# 多层继承
# 重写父类方法  子类继承父类后定义了一个和父类相同名字的方法

# 单继承的使用
class Master:
    name = '师父'
    def flapjack(self):
        print('摊鸡蛋煎饼')


class Apprentice(Master):
    name = '徒弟'
    def flapjack(self):
        print('摊手抓饼')
        super().flapjack()



class LittleApprentice(Apprentice):
    name = '小弟'

    def flapjack(self):
        print('蒸包子')
        super().flapjack()
        

# 创建对象
la = LittleApprentice()
la.flapjack()

print(LittleApprentice.__mro__)

# 多层继承
# 重写父类方法  子类继承父类后定义了一个和父类相同名字的方法

# 单继承的使用
class Master:
    name = '师父'
    def flapjack(self):
        print('摊鸡蛋煎饼')

class School:

    name = '学校'

    def school_flapjack(self):
        print('摊肉肠煎饼')


class Apprentice(Master,School):
    name = '徒弟'
    def flapjack(self):
        print('摊手抓饼')
        super().flapjack()



class LittleApprentice(Apprentice):
    name = '小弟'

    def flapjack(self):
        print('蒸包子')
        super().flapjack()
        

# 创建对象
la = LittleApprentice()
la.flapjack()
la.school_flapjack()
print(LittleApprentice.__mro__)

二、多态

多态指的是一类事物的多中形态

相同的方法，产生不同的执行结果

运算符 + * 的多态

int + int 加法计算

str + str 字符串拼接

list + list 列表的数据合并

在python中可以使用类实现一个多态效果

在python中使用重写的方式实现多态

（1）定义两个类：老师、车；

（2）定义老师类的属性：姓名，定义老师类的方法：开车、停车；

（3）定义车类的属性：类型，定义车类的方法：开启、停止；

（4）联系：老师开车，执行程序，观察效果；

# 多态
class Teacher:

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

    def run(self):
        print(f'{self.name}老师开车')

    def stop(self):
        print(f'{self.name}老师停车')

class Car:

    def __init__(self,type):
        self.type = type

    def start(self):
        print(f'{self.type}启动')

    def close(self):
        print(f'{self.type}熄火')

t = Teacher('张三')
c = Car('小汽车')

c.start()
t.run()
c.close()
t.stop()

使用继承方式，调整执行的方法

# 多态
class Teacher:

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

    def run(self):
        print(f'{self.name}老师开车')

    def stop(self):
        print(f'{self.name}老师停车')

class Car(Teacher):

    def __init__(self,type,name):
        super().__init__(name)
        self.type = type

    def start(self):
        print(f'{self.type}启动')
        super().run()
    def close(self):
        print(f'{self.type}熄火')
        super().stop()


c = Car('小汽车','张三')

c.start()
c.close()

（5）思考：老师有可能开小轿车、骑自行车、坐地铁等，该怎么改进程序呢？

使用子类的重写功能实现多态

多态实现的流程

1-定义一个父类，在父类中定义需要执行的业务方法，具体方法的逻辑不用实现，直接pass，由继承的子类实现

2-定义多个功能的子类继承父类，在子类中对父类方法重写，实现自己子类的逻辑

3-封装一个统一的函数处理方法，让开发人员调用该方法

# 多态
class Teacher:

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

    def run(self):
        pass

    def stop(self):
        pass

class Car(Teacher):

    def __init__(self,type,name):
        super().__init__(name)
        self.type = type

    def run(self):
        # 在多态实现时，子类继承父类并对父类方法进行重写
        print(f'{self.type}启动')
        print(f'{self.name}老师开车')
    def stop(self):
        print(f'{self.type}熄火')
        print(f'{self.name}老师停车')

class Metro(Teacher):

    def __init__(self,type,name):
        super().__init__(name)
        self.type = type

    def run(self):
        # 在多态实现时，子类继承父类并对父类方法进行重写
        print(f'{self.type}启动')
        print(f'{self.name}老师乘坐地铁')
        
    def stop(self):
        print(f'{self.type}到站')
        print(f'{self.name}老师下车')


# 单独封装一个行为函数
# 该函数就是对外提供一个函数接口，其他开发人员使用，就调用函数
def action(obj):
    # obj接收一个对象
    obj.run()
    obj.stop()

c = Car('越野车','张三')
action(c)


m = Metro('地铁1号线','李四')
action(m)

三、文件读写

通过文件读写完成对文件数据的处理

使用python中open方法实现对文件的读写

格式
- 会返回一个文件描述符
- 使用文件描述符进行数据的读取或写入

f = open(文件位置,读写方式,文件读写格式(utf-8，gbk))

data = f.read() 读取
f.write(数据) 写入

f.close() 关闭文件

3-1 文件数据读取

# 文件数据读取
# 1-打开文件 创建文件描述符
# open的第一个参数指定读取的文件路径  可以使用绝对路径  也可以使用相对路径  windos的路径需要改斜杠
# 第二参数指定读写方式  r读 w写
# 第三个参数指定文件编码格式，方便读取中文数据  常用的两种utf-8  gbk
f = open('D/study/students.txt','r',encoding='utf-8')

# 读取数据文件
# 第一种 读取一行数据
# line_data1 = f.readline()
# print(line_data1)
# line_data2 = f.readline()
# print(line_data2)

# 第二种读取多行数据  将读取的多行数据放入列表中  该方式最常用
lines_data = f.readlines()
print(lines_data)

# 第三种  一次将所有数据读取出来当成一个完整的字符串数据  前面已经读取过数据 read就无法再读到数据 所以在实际开发中三种方式选择一种
# data = f.read()
# print(data)
# print(type(data))


# 数据取完成后可以使用close方法关闭文件
f.close()

3-2 数据写入文件

写入方式
- w 覆盖写入数据
- a 追加写入数据
写入类型
- 要求写入数据是字符串类型

# 文件数据写入
# 1-先打开文件获取文件描述符  文件描述符用来操作文件
# 使用相对路径   代码文件运行的所在路径
# csv文件是以逗号分割的数据文件  可以使用excel打开
# w是覆盖写入数据  a是追加写入数据
f = open('./data.csv','a',encoding='utf-8')

# 写入数据
f.write('3,王五,20,男')
f.write('\n') # 写入换行符  进行换行
f.write('4,赵六,22,男')
f.write('\n')

#关闭文件
f.close()

3-3 二进制文件读写

图片，视频，音频
- 在进行二进制文件数据读写时需要使用 rb ，wb

# 二进制文件数据读写
# 1-打开文件获取文件描述符
f = open('D/study/1.jpeg','rb')

# 使用read一次性全部读取
data = f.read()
print(data)
# 关闭文件
f.close()


# 打开新的文件，将图片数据保存
f2 = open('./2.jpeg','wb')

f2.write(data)

f2.close()

3-4 with open 语法读写文件

可以帮助开发人员在文件读写完成自动调用close

# 使用with  open自动关闭文件
with open('D/study/students.txt','r',encoding='utf-8') as f:
    data = f.read()
    print(data)


with open('data.json','w',encoding='utf-8') as f:
    f.write('{"id":1,"name":"张三"}')
    f.write('\n')
    f.write('{"id":2,"name":"李四"}')
    f.write('\n')

文件后缀
- txt
- csv
- json
- 文件后缀和文件的数据本身没有直接关系
- 后缀只是为了说明可以使用那种工具打开该文件，方便识别文件类型

四、异常处理

在程序运行时出现的错误，使用对应方法时没有按照开发语言的要求使用

一旦出现错误，会中断代码的执行。

实际开发中需要对异常问题单独判断处理，保证程序能持续运行

捕获到异常后根据需求处理，也可以不处理

4-1 常见异常

索引错误

索引下标异常，一般发生在数据取值

字典key值错误

key值错误字典取值时错误

类型错误

类型错误多个数据进行计算时或出现的问题

文件错误

读取文件时问价不存在

# 索引下标取值错误
data = 'itcast'
data[100]

# 字典取值错误
data = {'name':'张三'}
data['age']

# 类型错误
data = '100'
data2 = 10
data3 = data/data2

# 文件读取错误 路径不存在
with open('aaa.txt','r',encoding='utf-8') as f:
    f.read()

4-2 异常捕获

通过语法捕获代码中的异常，根据异常信息，解决异常的问题，保证代码能持续运行

格式

try:
    需要捕获遗产干的代码片段，有开发人员自己决定哪些代码需要捕获
except:
    捕获到异常后处理的逻辑

# 进行异常捕获
try:
    # 把出现的错误的代码逻辑放入try的作用域中
    data = 15/0
except:
    # 捕获到异常处理的业务逻辑
    print('异常被捕获')
# 异常被捕获后，可以正常执行后续的逻辑
print('其他代码逻辑')

4-3 指定异常类型捕获

# 可以捕获所有异常
try:
    data_str = 'itcast'
    # data_str[100]
    f = open('aasd.txt','r',encoding='utf-8')
except:
    # 捕获到异常处理的业务逻辑
    print('异常被捕获')
    # 异常被捕获后，可以正常执行后续的逻辑
print('其他代码逻辑')

# 捕获固定的异常 处理固定错误
try:
    # data = 15/0
    # f = open('aasd.txt', 'r', encoding='utf-8')
    data_str='itcast'
    data_str[100]
# 捕获指定异常
except (FileNotFoundError,ZeroDivisionError,IndexError):
    print('捕获0为除数的异常')
print('其他代码逻辑')

4-4 异常的其他处理

可以在处理异常时编写没有异常的逻辑

try:
    data = 15/0
    # Exception as e 获取异常的错误信息
    # 可以捕获到异常后输出错误信息
except Exception as e:
    print('异常被捕获')
    print(e)
else:
    print('else  没有异常逻辑')
finally:
    print('finally ：无论是否有异常都执行')

4-5 函数中的异常处理

在调用函数时进行异常捕获

def func(a,b):

    data = a + b
    print(data)

try:
    # 调用其他开发人员编写的代码处理错误
    func('10',20)
except Exception as e:
    print(e)

封装函数时异常捕获

# 函数的异常处理
def func(a, b):
    data = 0
    # 在封装的函数内捕获异常
    try:
        data = a + b
    except:
        # 函数内自己处理异常
        print('异常错误')
    return data


# 调用函数
func(10,'20')

函数内捕获到异常不处理，再传递给掉用函数的地方

# 函数的异常处理
def func(a, b):
    data = 0
    # 在封装的函数内捕获异常
    try:
        data = a + b
    except:
        # 将异常的错误信息传递到调用地方 当前没有处理异常
        raise Exception('函数内计算错误')
    return data



# 调用函数时，捕获函数执行的异常
try:
    func(10,'20')
except Exception as e:
    print('异常捕获')
    print(e)

# 多个函数中都要使用的变量可以定义成全局变量,通过global声明，就可在多个函数就可以共享全局数据
name_list = []
password_list = []

# 登录注册功能
def login():
    # 函数作用域
    # 通过四个空格，来确认函数所执行的逻辑从哪里开始
    # 列表，元组，集合，字典数据可以省略global声明
    15/0
    global name_list
    global password_list
    for num in range(3):  # [0,3)  0,1,2
        name = input('请输入用户名:')
        password = input('请输入密码:')
        # 先判断用户名是否正确
        if name in name_list:
            # 在判断密码是否正确
            if password in password_list:
                print('登录成功')
                # 适应break关键，会结束循环，不再进行取值
                break
            else:
                print('密码不正确')
        else:
            print('用户名不正确')

def register():
    global name_list
    global password_list
    name = input('请输入注册的用户名：')
    password = input('请输入出注册的密码：')
    # 将用户的名字和密码添加到全局的数据列表
    name_list.append(name)
    password_list.append(password)

while 1==1:
    num = input('1-登录 2-注册 3-支付 4-下单 5-退出程序:')
    if num == '1':
        # 函数功能的调用
        try:
            login()  # 函数名()
        except:
            print('登录出现错误')
    elif num == '2':
       register()
    elif num == '3':
        pass
    elif num == '4':
        pass
    else:
       break