Python知识回顾 —— 面向对象

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Python知识回顾 —— 面向对象相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

博客转载自

http://www.cnblogs.com/wupeiqi/p/4766801.html

http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/6204014.html

一、类的成员

  类的成员可以分为三大类:字段、方法、属性

注:所有成员中,只有普通字段的内容保存对象中,即:根据此类创建了多少对象,在内存中就有多少个普通字段。而其他的成员,则都是保存在类中,即:无论对象的多少,在内存中只创建一份。

  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

class Province:

    # 静态字段
    country = \'中国\'

    def __init__(self, name):
        # 普通字段
        self.name = name


# 直接访问普通字段
obj = Province(\'河北省\')
print obj.name

# 直接访问静态字段
Province.country

   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:

  

  由上图可知:

  • 静态字段在内存中只保存一份,在对象中,有一个类对象指针指向类中的静态字段
  • 普通字段在每个对象中都要保存一份

  应用场景: 通过类创建对象时,如果每个对象都具有相同的字段,那么就使用静态字段。

  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。

  • 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;
  • 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;
  • 静态方法:由类调用;无默认参数;
class Foo:

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

    def ord_func(self):
        """ 定义普通方法,至少有一个self参数 """
        # print self.name
        print \'普通方法\'

    @classmethod
    def class_func(cls):
        """ 定义类方法,至少有一个cls参数 """
        print \'类方法\'

    @staticmethod
    def static_func():
        """ 定义静态方法 ,无默认参数"""
        print \'静态方法\'


# 调用普通方法
f = Foo()
f.ord_func()

# 调用类方法
Foo.class_func()

# 调用静态方法
Foo.static_func()

  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、属性

  如果你已经了解Python类中的方法,那么属性就非常简单了,因为Python中的属性其实是普通方法的变种。

  对于属性,有以下三个知识点:

  • 属性的基本使用
  • 属性的两种定义方式

  1)属性的基本使用

# ############### 定义 ###############
class Foo:

    def func(self):
        pass

    # 定义属性
    @property
    def prop(self):
        pass
# ############### 调用 ###############
foo_obj = Foo()

foo_obj.func()
foo_obj.prop   #调用属性

  由属性的定义和调用要注意一下几点:

  • 定义时,在普通方法的基础上添加 @property 装饰器;
  • 定义时,属性仅有一个self参数
  • 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:

  • 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 
# ############### 定义 ###############
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(1)
p.start 就是起始值,即:m
p.end   就是结束值,即:n
View Code

  从上述可见,Python的属性的功能是:属性内部进行一系列的逻辑计算,最终将计算结果返回。

  2)属性的两种定义方式

  属性的定义有两种方式:

  • 装饰器 即:在方法上应用装饰器
  • 静态字段 即:在类中定义值为property对象的静态字段

  装饰器方式:在类的普通方法上应用@property装饰器

#我们知道Python中的类有经典类和新式类,新式类的属性比经典类的属性丰富。( 如果类继object,那么该类是新式类 )
#经典类,具有一种@property装饰器(如上一步实例)
# ############### 定义 ###############    
class Goods:

    @property
    def price(self):
        return "wupeiqi"
# ############### 调用 ###############
obj = Goods()
result = obj.price  # 自动执行 @property 修饰的 price 方法,并获取方法的返回值

#新式类,具有三种@property装饰器
# ############### 定义 ###############
class Goods(object):

    @property
    def price(self):
        print \'@property\'

    @price.setter
    def price(self, value):
        print \'@price.setter\'

    @price.deleter
    def price(self):
        print \'@price.deleter\'

# ############### 调用 ###############
obj = Goods()

obj.price          # 自动执行 @property 修饰的 price 方法,并获取方法的返回值

obj.price = 123    # 自动执行 @price.setter 修饰的 price 方法,并将  123 赋值给方法的参数

del obj.price      # 自动执行 @price.deleter 修饰的 price 方法
View Code

  注: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

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, value):
        del self.original_price

obj = Goods()
obj.price         # 获取商品价格
obj.price = 200   # 修改商品原价
del obj.price     # 删除商品原价
View Code  

  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  

class Foo:

    def get_bar(self):
        return \'wupeiqi\'

    BAR = property(get_bar)

obj = Foo()
reuslt = obj.BAR        # 自动调用get_bar方法,并获取方法的返回值
print reuslt
View Code

  property的构造方法中有个四个参数

  • 第一个参数是方法名,调用 对象.属性 时自动触发执行方法
  • 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
  • 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
  • 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 Foo:

    def get_bar(self):
        return \'wupeiqi\'

    # *必须两个参数
    def set_bar(self, value): 
        return return \'set value\' + value

    def del_bar(self):
        return \'wupeiqi\'

    BAR = property(get_bar, set_bar, del_bar, \'description...\')

obj = Foo()

obj.BAR              # 自动调用第一个参数中定义的方法:get_bar
obj.BAR = "alex"     # 自动调用第二个参数中定义的方法:set_bar方法,并将“alex”当作参数传入
del Foo.BAR          # 自动调用第三个参数中定义的方法:del_bar方法
obj.BAE.__doc__      # 自动获取第四个参数中设置的值:description...
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 

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, value):
        del self.original_price

    PRICE = property(get_price, set_price, del_price, \'价格属性描述...\')

obj = Goods()
obj.PRICE         # 获取商品价格
obj.PRICE = 200   # 修改商品原价
del obj.PRICE     # 删除商品原价
View Code

  注意:Python WEB框架 Django 的视图中 request.POST 就是使用的静态字段的方式创建的属性

class WSGIRequest(http.HttpRequest):
    def __init__(self, environ):
        script_name = get_script_name(environ)
        path_info = get_path_info(environ)
        if not path_info:
            # Sometimes PATH_INFO exists, but is empty (e.g. accessing
            # the SCRIPT_NAME URL without a trailing slash). We really need to
            # operate as if they\'d requested \'/\'. Not amazingly nice to force
            # the path like this, but should be harmless.
            path_info = \'/\'
        self.environ = environ
        self.path_info = path_info
        self.path = \'%s/%s\' % (script_name.rstrip(\'/\'), path_info.lstrip(\'/\'))
        self.META = environ
        self.META[\'PATH_INFO\'] = path_info
        self.META[\'SCRIPT_NAME\'] = script_name
        self.method = environ[\'REQUEST_METHOD\'].upper()
        _, content_params = cgi.parse_header(environ.get(\'CONTENT_TYPE\', \'\'))
        if \'charset\' in content_params:
            try:
                codecs.lookup(content_params[\'charset\'])
            except LookupError:
                pass
            else:
                self.encoding = content_params[\'charset\']
        self._post_parse_error = False
        try:
            content_length = int(environ.get(\'CONTENT_LENGTH\'))
        except (ValueError, TypeError):
            content_length = 0
        self._stream = LimitedStream(self.environ[\'wsgi.input\'], content_length)
        self._read_started = False
        self.resolver_match = None

    def _get_scheme(self):
        return self.environ.get(\'wsgi.url_scheme\')

    def _get_request(self):
        warnings.warn(\'`request.REQUEST` is deprecated, use `request.GET` or \'
                      \'`request.POST` instead.\', RemovedInDjango19Warning, 2)
        if not hasattr(self, \'_request\'):
            self._request = datastructures.MergeDict(self.POST, self.GET)
        return self._request

    @cached_property
    def GET(self):
        # The WSGI spec says \'QUERY_STRING\' may be absent.
        raw_query_string = get_bytes_from_wsgi(self.environ, \'QUERY_STRING\', \'\')
        return http.QueryDict(raw_query_string, encoding=self._encoding)
    
    # ############### 看这里看这里  ###############
    def _get_post(self):
        if not hasattr(self, \'_post\'):
            self._load_post_and_files()
        return self._post

    # ############### 看这里看这里  ###############
    def _set_post(self, post):
        self._post = post

    @cached_property
    def COOKIES(self):
        raw_cookie = get_str_from_wsgi(self.environ, \'HTTP_COOKIE\', \'\')
        return http.parse_cookie(raw_cookie)

    def _get_files(self):
        if not hasattr(self, \'_files\'):
            self._load_post_and_files()
        return self._files

    # ############### 看这里看这里  ###############
    POST = property(_get_post, _set_post)
    
    FILES = property(_get_files)
    REQUEST = property(_get_request)
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。

 

二、类成员的修饰符  

  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:

  • 公有成员,在任何地方都能访问
  • 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 A:
    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

静态字段

  • 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
  • 私有静态字段:仅类内部可以访问;
class C:
    name = "公有静态字段"
    def func(self):
        print (C.name)

class D(C):
    def show(self):
        print (C.name)

print(C.name )  # 类访问

obj = C()
obj.func()     # 类内部可以访问

obj_son = D()
obj_son.show() # 派生类中可以访问
公有静态字段
class C:
    __name = "公有静态字段"
    def func(self):
        print (C.__name)

class D(C):
    def show(self):
        print (C.__name)

print(C.__name)    # 类访问        ==> 错误

obj = C()
obj.func()     # 类内部可以访问     ==> 正确

obj_son = D()
obj_son.show() # 派生类中可以访问   ==> 错误
私有静态字段

普通字段

  • 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
  • 私有普通字段:仅类内部可以访问;

ps: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。

class C:
    def __init__(self):
        self.foo = "公有普通字段"
    def func(self):
        print(self.foo)   # 类内部访问

class D(C):
    def show(self):
        print(self.foo)   #派生类中访问

obj = C()

print(obj.foo) # 通过对象访问
obj.func()  # 类内部访问

obj_son = D()
obj_son.show()  # 派生类中访问
公有普通字段
class C:
    def __init__(self):
        self.__foo = \'私有普通字段\'
    def func(self):
        print(self.__foo)    # 类内部访问

class D(C):
    def show(self):
        print(self.__foo)    #派生类中访问

obj = C()
print(obj.__foo)    # 通过对象访问    ==> 错误
obj.func()     # 类内部访问        ==> 正确

obj_son = D()
obj_son.show()  # 派生类中访问  ==> 错误
私有普通字段

  方法、属性的访问于上述方式相似,即:私有成员只能在类内部使用

  ps:非要访问私有属性的话,可以通过 对象._类__属性名

 

三、类的特殊成员

  上文介绍了Python的类成员以及成员修饰符,从而了解到类中有字段、方法和属性三大类成员,并且成员名前如果有两个下划线,则表示该成员是私有成员,私有成员只能由类内部调用。无论人或事物往往都有不按套路出牌的情况,Python的类成员也是如此,存在着一些具有特殊含义的成员,详情如下:

1. __doc__

  表示类的描述信息

class Foo:
    """ 描述类信息,这是用于看片的神奇 """

    def func(self):
        pass

print(Foo.__doc__)
# 描述类信息,这是用于看片的神奇 
View Code

2. __module__ 和  __class__ 

  __module__ 表示当前操作的对象在哪个模块

  __class__     表示当前操作的对象的类是什么

class C:
    
    def __init__(self):
        self.name = \'alex\'
        
obj = C()
print(obj.__module__)  # 输出:__main__,即:输出模块
print(obj.__class__)     # 输出:<class \'__main__.C\'>,即:输出类
View Code

3. __init__

  构造方法,通过类创建对象时,自动触发执行

class Foo:

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.age = 18

obj = Foo(\'wupeiqi\') # 自动执行类中的 __init__ 方法
View Code

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。

class Foo:

    def __del__(self):
        pass
View 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()()

class Foo:
    def __init__(self):
        pass

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print(\'__call__\')


obj = Foo()  # 执行__init__
obj()    #__call__
Foo()()    #__call__
View Code

6. __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

class Province:

    country = \'China\'

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

    def func(self, *args, **kwargs):
        print(\'func\')

# 获取类的成员,即:静态字段、方法
print(Province.__dict__)
# 输出:{\'__module__\': \'__main__\', \'country\': \'China\', \'__init__\': <function Province.__init__ at 0x0000028A70F098C8>, \'func\': <function Province.func at 0x0000028A70F09950>, \'__dict__\': <attribute \'__dict__\' of \'Province\' objects>, \'__weakref__\': <attribute \'__weakref__\' of \'Province\' objects>, \'__doc__\': None}

obj1 = Province(\'HeBei\',10000)
print(obj1.__dict__)
# 获取 对象obj1 的成员
# 输出:{\'name\': \'HeBei\', \'count\': 10000}

obj2 = Province(\'HeNan\', 3888)
print(obj2.__dict__)
# 获取 对象obj2 的成员
# 输出:{\'name\': \'HeNan\', \'count\': 3888}
View Code

 7. __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

class Foo:

    def __str__(self):
        return \'wupeiqi\'

obj = Foo()
print(obj)    #wupeiqi
View Code

8、__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