Python面向对象编程

本篇内容:

　　1、反射
　　2、面向对象编程
　　3、面向对象三大特性
　　4、类成员
　　5、类成员修饰符
　　6、类的特殊成员
　　7、单例模式

反射

python中的反射功能是由以下四个内置函数提供：hasattr、getattr、setattr、delattr，改四个函数分别用于对对象内部执行：检查是否含有某成员、获取成员、设置成员、删除成员。

import commas同等于下面字符串导入模块

inp = input("请输入模块名：")
dd = __import__(inp)

ret =dd.f1()
print(ret)

通过字符串的形式导入模块

通过字符串的形式导入模块

#应用根据用户输入导入模块
inp = input("请输入模块：")
inp_func = input("请输入执行的函数：")

# __import__以字符串的形式导入模块
moudle = __import__(inp)
#getattr  用以去某个模块中寻找某个函数
target_func = getattr(moudle,inp_func)

relust = target_func()
print(relust)

指定函数中执行指定函数

指定函数中执行指定函数

1、getattr

通过字符串的形式去某个模块中寻找东西

import commas

#去commas，寻找name变量，找不到返回none
target_func = getattr(commas ,"name",None)
print(target_func)
demo

demo

2、hasattr

通过字符串的形式去某个模块中判断东西是否存在

import commas

#去commas模块中寻找f1，有返回true，没有返回none
target_func = hasattr(commas,"f1")
print(target_func)
demo

demo

3、setattr

通过字符串的形式去某个模块中设置东西

import commas

#去commas模块中寻找name，有返回true，没有返回none
target_func1 = hasattr(commas,"name")
print(target_func1)

#在内存里往commas模块中添加name = "zhangyanlin"
setattr(commas,"name","zhangyanlin")
#在内存里往commas模块中创建函数
setattr(commas,"f3",lambda x: "zhen" if x >10 else "jia")

#去commas模块中寻找name，有返回true，没有返回none
target_func = hasattr(commas,"name")
print(target_func)

demo

import commas

#去commas模块中寻找name，有返回true，没有返回none
target_func1 = hasattr(commas,"name")
print(target_func1)

#在内存里往commas模块中添加name = "zhangyanlin"
setattr(commas,"name","zhangyanlin")
#在内存里往commas模块中创建函数
setattr(commas,"f3",lambda x: "zhen" if x >10 else "jia")

#去commas模块中寻找name，有返回true，没有返回none
target_func = hasattr(commas,"name")
print(target_func)

4、delattr

import commas

target_func = hasattr(commas,"f1")
print(target_func)

del_func = delattr(commas,"f1")

target_func = hasattr(commas,"f1")
print(target_func)

demo

demo

案例：

'''

基于web框架实现路由功能

'''

url = str(input("请输入URL：")) #输入URL，先输入模块，后面加函数

target_moudle,target_func = url.split("/") # 用/把分割开，前面是模块后面是函数

moudle = __import__(target_moudle,fromlist=True) #导入模块

if hasattr(moudle,target_func): #判断模块里有这个函数

target_func = getattr(moudle,target_func) #找到那个函数

ret = target_func() #执行函数

print(ret)

else: #否则报错

print("404")　

class Foo:

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

    def login(self):
        print("登录请按1：")

obj = Foo("zhangyanlin")
ret = getattr(obj,"name")
print(ret)
#反射
#以字符串的形式去对续航中操作成员
#反射：类，只能找类的成员
ret = hasattr(Foo,"login")
print(ret)

#反射：对象，既可以找对象也能找类的成员
ret = hasattr(obj,"name")
print(ret)
ret = hasattr(obj,"login")
print(ret)

反射类实例

反射类实例

面向对象编程

面向过程：根据业务逻辑从上到下写垒代码
函数式：将某功能代码封装到函数中，日后便无需重复编写，仅调用函数即可
面向对象：对函数进行分类和封装，让开发“更快更好更强...”

面向过程编程最易被初学者接受，其往往用一长段代码来实现指定功能，开发过程中最常见的操作就是粘贴复制，即：将之前实现的代码块复制到现需功能处。

1、创建类和对象

面向对象编程是一种编程方式，此编程方式的落地需要使用 “类” 和 “对象” 来实现，所以，面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。

　　类就是一个模板，模板里可以包含多个函数，函数里实现一些功能

　　对象则是根据模板创建的实例，通过实例对象可以执行类中的函数

class是关键字，表示类
创建对象，类名称后加括号即可

# 创建类

class Foo:

def Bar(self):

print 'Bar'

def Hello(self, name):

print 'i am %s' %name

# 根据类Foo创建对象obj

obj = Foo()

obj.Bar() #执行Bar方法

obj.Hello('wupeiqi') #执行Hello方法　

一、封装

封装，顾名思义就是将内容封装到某个地方，以后再去调用被封装在某处的内容。所以，在使用面向对象的封装特性时，需要：

将内容封装到某处
从某处调用被封装的内容

第一步：将内容封装到某处

demo

class Foo:
 
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
 
obj1 = Foo('张岩林', 18)
print(obj1.name)    # 直接调用obj1对象的name属性
print(obj1.age)     # 直接调用obj1对象的age属性
 
obj2 = Foo('Aylin', 18)
print(obj2.name)    # 直接调用obj2对象的name属性
print(obj2.age )    # 直接调用obj2对象的age属性

第二步：从某处调用被封装的内容调用被封装的内容时，有两种情况：

通过对象直接调用
通过self间接调用

1、通过对象直接调用被封装的内容上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式，根据保存格式可以如此调用被封装的内容：对象.属性名

demo 2、通过self间接调用被封装的内容执行类中的方法时，需要通过self间接调用被封装的内容

demo 二、继承继承，面向对象中的继承和现实生活中的继承相同，即：子可以继承父的内容。例如：　　猫可以：喵喵叫、吃、喝、拉、撒　　狗可以：汪汪叫、吃、喝、拉、撒吃、喝、拉、撒是猫和狗都具有的功能，而我们却分别的猫和狗的类中编写了两次。如果使用继承的思想，如下实现：　　动物：吃、喝、拉、撒　　猫：喵喵叫（猫继承动物的功能）　　狗：汪汪叫（狗继承动物的功能）

demo所以，对于面向对象的继承来说，其实就是将多个类共有的方法提取到父类中，子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。注：除了子类和父类的称谓，你可能看到过派生类和基类，他们与子类和父类只是叫法不同而已。

那么问题又来了，多继承呢？

是否可以继承多个类
如果继承的多个类每个类中都定了相同的函数，那么那一个会被使用呢？

1、Python的类可以继承多个类，Java和C#中则只能继承一个类

demo 三、多态 Pyhon不支持多态并且也用不到多态，多态的概念是应用于Java和C#这一类强类型语言中，而Python崇尚“鸭子类型”。

python伪代码实现java，c#多态

python“鸭子类型” 类成员 1、字段:
静态字段：提供给类里每个对象（方法）使用
普通字段：让每个方法都有不同的数据

2、方法：
静态方法：无需使用对象封装，用类方法执行
类方法：类方法执行，调用时会显示出当前是哪个类
普通方法：对象方式执行，使用对象中的数据

3、特性：
可以获取特性也可以设置特性

一、字段字段包括：普通字段和静态字段，他们在定义和使用中有所区别，而最本质的区别是内存中保存的位置不同，

普通字段属于对象
静态字段属于类

View Code由上述代码可以看出【普通字段需要通过对象来访问】【静态字段通过类访问】，在使用上可以看出普通字段和静态字段的归属是不同的。其在内容的存储方式类似如下图：

注：静态字段只在内存中保存一份，普通字段在每个对象中都要保存一份 二、方法方法包括：普通方法、静态方法和类方法，三种方法在内存中都归属于类，区别在于调用方式不同。　　1、普通方法：由对象调用；至少一个self参数；执行普通方法时，自动将调用该方法的对象赋值给self；　　2、类方法：由类调用；至少一个cls参数；执行类方法时，自动将调用该方法的类复制给cls；　　3、静态方法：由类调用；无默认参数；

定义方法并使用

相同点：对于所有的方法而言，均属于类（非对象）中，所以，在内存中也只保存一份。不同点：方法调用者不同、调用方法时自动传入的参数不同。 三、特性　　如果你已经了解Python类中的方法，那么特性就非常简单了，因为Python中的属性其实是普通方法的变种。对于特性，有以下两个知识点：　　1、特性的基本使用　　2、特性的两种定义方式 1、特性的基本使用

特性

由属性的定义和调用要注意一下几点：　　1、定义时，在普通方法的基础上添加 @property 装饰器；　　2、定义时，属性仅有一个self参数　　3、调用时，无需括号
方法：foo_obj.func()
属性：foo_obj.prop注意：属性存在意义是：访问属性时可以制造出和访问字段完全相同的假象属性由方法变种而来，如果Python中没有属性，方法完全可以代替其功能。实例：对于主机列表页面，每次请求不可能把数据库中的所有内容都显示到页面上，而是通过分页的功能局部显示，所以在向数据库中请求数据时就要显示的指定获取从第m条到第n条的所有数据（即：limit m,n），这个分页的功能包括：　　1、根据用户请求的当前页和总数据条数计算出 m 和 n　　2、根据m 和 n 去数据库中请求数据

View Code 2、属性的两种定义方式属性的定义有两种方式：　　1、装饰器即：在方法上应用装饰器　　2、静态字段即：在类中定义值为property对象的静态字段 1.1 装饰器方式经典类，具有一种@property装饰器

View Code新式类，具有三种@property装饰器

View Code注：1、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
2、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修饰的方法由于新式类中具有三种访问方式，我们可以根据他们几个属性的访问特点，分别将三个方法定义为对同一个属性：获取、修改、删除

View Code 1.2 静态字段方式，创建值为property对象的静态字段当使用静态字段的方式创建属性时，经典类和新式类无区别

View Codeproperty的构造方法中有个四个参数　　1、第一个参数是方法名，调用 对象.属性 时自动触发执行方法　　2、第二个参数是方法名，调用 对象.属性＝ XXX 时自动触发执行方法　　3、第三个参数是方法名，调用 del 对象.属性 时自动触发执行方法　　4、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

View Code由于静态字段方式创建属性具有三种访问方式，我们可以根据他们几个属性的访问特点，分别将三个方法定义为对同一个属性：获取、修改、删除

View Code所以，定义属性共有两种方式，分别是【装饰器】和【静态字段】，而【装饰器】方式针对经典类和新式类又有所不同。类成员修饰符类的所有成员在上一步骤中已经做了详细的介绍，对于每一个类的成员而言都有两种形式：　　1、公有成员，在任何地方都能访问　　2、私有成员，只有在类的内部才能方法私有成员和公有成员的定义不同：私有成员命名时，前两个字符是下划线。（特殊成员除外，例如：__init__、__call__、__dict__等）

class C:

def __init__(self):

self.name = '公有字段'

self.__foo = "私有字段"

私有成员和公有成员的访问限制不同： 1、静态字段　　1、公有静态字段：类可以访问；类内部可以访问；派生类中可以访问　　2、私有静态字段：仅类内部可以访问；

公有字段

私有字段2、普通字段　　1、公有普通字段：对象可以访问；类内部可以访问；派生类中可以访问　　2、私有普通字段：仅类内部可以访问；注：如果想要强制访问私有字段，可以通过【对象._类名__私有字段明】访问（如：obj._C__foo），不建议强制访问私有成员。

公有字段

私有字段类的特殊成员 1、 __doc__　　表示类的描述信息

View Code2、 __module__ 和 __class__ 　　__module__ 表示当前操作的对象在那个模块　　__class__ 表示当前操作的对象的类是什么

lib/test.py

index3、 __init__　　构造方法，通过类创建对象时，自动触发执行。

View Code

继承父类__init__ 4、 __del__　　析构方法，当对象在内存中被释放时，自动触发执行。注：此方法一般无须定义，因为Python是一门高级语言，程序员在使用时无需关心内存的分配和释放，因为此工作都是交给Python解释器来执行，所以，析构函数的调用是由解释器在进行垃圾回收时自动触发执行的。

code 5、 __call__　　对象后面加括号，触发执行。注：构造方法的执行是由创建对象触发的，即：对象 = 类名() ；而对于 __call__ 方法的执行是由对象后加括号触发的，即：对象() 或者类()()

View Code6、 __dict__　　类或对象中的所有成员上文中我们知道：类的普通字段属于对象；类中的静态字段和方法等属于类，即：

View Code7、 __str__如果一个类中定义了__str__方法，那么在打印对象时，默认输出该方法的返回值。

View Code8、__getitem__、__setitem__、__delitem__用于索引操作，如字典。以上分别表示获取、设置、删除数据

View Code9、 __iter__ 用于迭代器，之所以列表、字典、元组可以进行for循环，是因为类型内部定义了 __iter__

View Code

for循环内部语法单例模式所谓单例，是指一个类的实例从始至终只能被创建一次。 方法1如果想使得某个类从始至终最多只有一个实例，使用__new__方法会很简单。Python中类是通过__new__来创建实例的：

class Singleton(object):

def __new__(cls,*args,**kwargs):

if not hasattr(cls,'_inst'):

cls._inst=super(Singleton,cls).__new__(cls,*args,**kwargs)

return cls._inst

if __name__=='__main__':

class A(Singleton):

def __init__(self,s):

self.s=s

a=A('apple')

b=A('banana')

print(id(a),a.s)

print(id(b),b.s)

结果：

1 2	`29922256` `banana` `29922256` `banana`

通过__new__方法，将类的实例在创建的时候绑定到类属性_inst上。如果cls._inst为None，说明类还未实例化，实例化并将实例绑定到cls._inst，以后每次实例化的时候都返回第一次实例化创建的实例。注意从Singleton派生子类的时候，不要重载__new__。 方法2当你编写一个类的时候，某种机制会使用类名字，基类元组，类字典来创建一个类对象。新型类中这种机制默认为type，而且这种机制是可编程的，称为元类__metaclass__ 。

class Singleton(type):

def __init__(self,name,bases,class_dict):

super(Singleton,self).__init__(name,bases,class_dict)

self._instance=None

def __call__(self,*args,**kwargs):

if self._instance is None:

self._instance=super(Singleton,self).__call__(*args,**kwargs)

return self._instance

if __name__=='__main__':

class A(object):

__metaclass__=Singleton

a=A()

b=A()

print(id(a),id(b))

结果：

1	`34248016` `34248016`

id是相同的。例子中我们构造了一个Singleton元类，并使用__call__方法使其能够模拟函数的行为。构造类A时，将其元类设为Singleton，那么创建类对象A时，行为发生如下：A=Singleton(name,bases,class_dict),A其实为Singleton类的一个实例。创建A的实例时，A()=Singleton(name,bases,class_dict)()=Singleton(name,bases,class_dict).__call__()，这样就将A的所有实例都指向了A的属性_instance上，这种方法与方法1其实是相同的。 方法4最简单的方法：

class singleton(object):

pass

singleton=singleton()

将名字singleton绑定到实例上，singleton就是它自己类的唯一对象了。 方法5