python高级技术(网络编程二)
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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高级技术(网络编程二)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
一 粘包现象(基于TCP协议实现远程执行命令)
1、TCP协议,会出现粘包现象
例:ipconfig命令,客户端收到的字符串比较短,客户端能够收完整,
tasklist命令,客户端收到的字符串超过1024,客户端收到信息不完整,就是粘包问题
服务端:
# 服务端应该满足两个特点 # 1、一直对外提供服务 # 2、并发的服务多个客户端 import subprocess from socket import * server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) server.bind((\'127.0.0.1\', 8081)) server.listen(5) # 服务端应该做两件事 # 第一件事:循环地从半链接池中取出链接请求与其建立双向链接,拿到链接对象 while True: conn, client_addr = server.accept() # 第二件事:拿到链接对象,与其进行通信循环 while True: try: cmd = conn.recv(1024) if len(cmd) == 0: break obj = subprocess.Popen(cmd.decode(\'utf-8\'), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE ) stdout_res = obj.stdout.read() stderr_res = obj.stderr.read() print(len(stdout_res)+len(stderr_res)) print(stderr_res.decode(\'gbk\')) print(stdout_res.decode(\'gbk\')) conn.send(stdout_res+stderr_res) # with open(\'1.mp4\',model=\'rb\') as f: # for line in f: # conn.send(line) except Exception: break conn.close()
客户端:
from socket import * client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) client.connect((\'127.0.0.1\', 8081)) while True: msg = input(\'请输入命令>>>:\').strip() if len(msg) == 0: continue client.send(msg.encode(\'utf-8\')) # 解决粘包问题思路: # 1、拿到数据的总大小total_size # 2、recv_size=0,循环接受,每接受一次,recv_size+=接受的长度 # 3、直到recv_size=total_size,结束循环 cmd_res = client.recv(1024) # 本次接受,最大接受1024Bytes print(cmd_res.decode(\'gbk\')) # windows系统用gbk # 粘包问题出现的原因 # 1、tcp是流式协议,数据像水流一样粘在一起,没有任何边界区分 # 2、收数据没收干净,有残余,就会下一次结果混淆在一起。 # 解决的核心方法就是:每次都收干净,不要任何残留
2、UDP协议,不会出现粘包现象
一个sendto对应一个recvfrom,不会出现粘包的底层原理是,不需要建立三次握手,发信息类似于集装箱
超出的集装箱部分的信息,就扔掉,所以不会出现粘包现象,是不可靠传输。
服务端:
import socket server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) server.bind((\'127.0.0.1\', 8080)) res1 = server.recvfrom(1024) print(res1) res2 = server.recvfrom(1024) print(res2) server.close()
客户端:
import socket client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) client.sendto(b\'hello\', (\'127.0.0.1\', 8080)) client.sendto(b\'world\', (\'127.0.0.1\', 8080)) client.close() # UDP协议一个sendto 对应 一个服务端的recvfrom
二 什么是粘包
发送端可以是一K一K地发送数据,而接收端的应用程序可以两K两K地提走数据,当然也有可能一次提走3K或6K数据,或者一次只提走几个字节的数据,也就是说,应用程序所看到的数据是一个整体,或说是一个流(stream),一条消息有多少字节对应用程序是不可见的,因此TCP协议是面向流的协议,这也是容易出现粘包问题的原因。而UDP是面向消息的协议,每个UDP段都是一条消息,应用程序必须以消息为单位提取数据,不能一次提取任意字节的数据,这一点和TCP是很不同的。怎样定义消息呢?可以认为对方一次性write/send的数据为一个消息,需要明白的是当对方send一条信息的时候,无论底层怎样分段分片,TCP协议层会把构成整条消息的数据段排序完成后才呈现在内核缓冲区。
例如基于tcp的套接字客户端往服务端上传文件,发送时文件内容是按照一段一段的字节流发送的,在接收方看了,根本不知道该文件的字节流从何处开始,在何处结束
所谓粘包问题主要还是因为接收方不知道消息之间的界限,不知道一次性提取多少字节的数据所造成的。
此外,发送方引起的粘包是由TCP协议本身造成的,TCP为提高传输效率,发送方往往要收集到足够多的数据后才发送一个TCP段。若连续几次需要send的数据都很少,通常TCP会根据优化算法把这些数据合成一个TCP段后一次发送出去,这样接收方就收到了粘包数据。
- TCP(transport control protocol,传输控制协议)是面向连接的,面向流的,提供高可靠性服务。收发两端(客户端和服务器端)都要有一一成对的socket,因此,发送端为了将多个发往接收端的包,更有效的发到对方,使用了优化方法(Nagle算法),将多次间隔较小且数据量小的数据,合并成一个大的数据块,然后进行封包。这样,接收端,就难于分辨出来了,必须提供科学的拆包机制。 即面向流的通信是无消息保护边界的。
- UDP(user datagram protocol,用户数据报协议)是无连接的,面向消息的,提供高效率服务。不会使用块的合并优化算法,, 由于UDP支持的是一对多的模式,所以接收端的skbuff(套接字缓冲区)采用了链式结构来记录每一个到达的UDP包,在每个UDP包中就有了消息头(消息来源地址,端口等信息),这样,对于接收端来说,就容易进行区分处理了。 即面向消息的通信是有消息保护边界的。
- tcp是基于数据流的,于是收发的消息不能为空,这就需要在客户端和服务端都添加空消息的处理机制,防止程序卡住,而udp是基于数据报的,即便是你输入的是空内容(直接回车),那也不是空消息,udp协议会帮你封装上消息头,实验略
udp的recvfrom是阻塞的,一个recvfrom(x)必须对唯一一个sendinto(y),收完了x个字节的数据就算完成,若是y>x数据就丢失,这意味着udp根本不会粘包,但是会丢数据,不可靠
tcp的协议数据不会丢,没有收完包,下次接收,会继续上次继续接收,己端总是在收到ack时才会清除缓冲区内容。数据是可靠的,但是会粘包。
两种情况下会发生粘包。
发送端需要等缓冲区满才发送出去,造成粘包(发送数据时间间隔很短,数据了很小,会合到一起,产生粘包)
服务端:
from socket import * ip_port=(\'127.0.0.1\',8080) tcp_socket_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM) tcp_socket_server.bind(ip_port) tcp_socket_server.listen(5) conn,addr=tcp_socket_server.accept() data1=conn.recv(10) data2=conn.recv(10) print(\'----->\',data1.decode(\'utf-8\')) print(\'----->\',data2.decode(\'utf-8\')) conn.close()
客户端:
import socket BUFSIZE=1024 ip_port=(\'127.0.0.1\',8080) s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) res=s.connect_ex(ip_port) s.send(\'hello\'.encode(\'utf-8\')) s.send(\'feng\'.encode(\'utf-8\'))
接收方不及时接收缓冲区的包,造成多个包接收(客户端发送了一段数据,服务端只收了一小部分,服务端下次再收的时候还是从缓冲区拿上次遗留的数据,产生粘包)
服务端:
from socket import * ip_port=(\'127.0.0.1\',8080) tcp_socket_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM) tcp_socket_server.bind(ip_port) tcp_socket_server.listen(5) conn,addr=tcp_socket_server.accept() data1=conn.recv(2) #一次没有收完整 data2=conn.recv(10)#下次收的时候,会先取旧的数据,然后取新的 print(\'----->\',data1.decode(\'utf-8\')) print(\'----->\',data2.decode(\'utf-8\')) conn.close()
客户端:
import socket BUFSIZE=1024 ip_port=(\'127.0.0.1\',8080) s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) res=s.connect_ex(ip_port) s.send(\'hello feng\'.encode(\'utf-8\'))
三、解决粘包的方法
1、struct模块
该模块可以把一个类型,如数字,转成固定长度的bytes
struct.pack(\'i\',1111111111111)
2、解决办法
为字节流加上自定义固定长度报头,报头中包含字节流长度,然后一次send到对端,对端在接收时,先从缓存中取出定长的报头,然后再取真实数据
服务端:
import subprocess import struct from socket import * server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) server.bind((\'127.0.0.1\', 8081)) server.listen(5) # 服务端应该做两件事 # 第一件事:循环地从半链接池中取出链接请求与其建立双向链接,拿到链接对象 while True: conn, client_addr = server.accept() # 第二件事:拿到链接对象,与其进行通信循环 while True: try: cmd = conn.recv(1024) if len(cmd) == 0: break obj = subprocess.Popen(cmd.decode(\'utf-8\'), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE ) stdout_res = obj.stdout.read() stderr_res = obj.stderr.read() total_size = len(stdout_res) + len(stderr_res) # 1、先发头信息(固定长度的bytes):对数据描述信息 # int--->固定长度的bytes header = struct.pack(\'i\', total_size) conn.send(header) # 2、再发真实的数据 conn.send(stdout_res) conn.send(stderr_res) except Exception: break conn.close()
客户端:
import struct from socket import * client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) client.connect((\'127.0.0.1\', 8081)) while True: msg = input(\'请输入命令>>>:\').strip() if len(msg) == 0: continue client.send(msg.encode(\'utf-8\')) # 解决粘包问题思路: # 一、先收固定长度的头:解析出数据的描述信息,包括数据的总大小total_size header = client.recv(4) total_size = struct.unpack(\'i\', header)[0] # 解析出来,是个小元组 # 二、根据解析出的描述信息,接受真实的数据 # 2、recv_size=0,循环接受,每接受一次,recv_size+=接受的长度 # 3、直到recv_size=total_size,结束循环 recv_size = 0 while recv_size < total_size: recv_data = client.recv(1024) # 本次接受,最大接受1024Bytes recv_size += len(recv_data) print(recv_data.decode(\'gbk\'), end=\'\') # windows系统用gbk else: print() # 粘包问题出现的原因 # 1、tcp是流式协议,数据像水流一样粘在一起,没有任何边界区分 # 2、收数据没收干净,有残余,就会下一次结果混淆在一起。 # 解决的核心方法就是:每次都收干净,不要任何残留
3、自制报头,报头是字典情况
我们可以把报头做成字典,字典里包含将要发送的真实数据的详细信息,然后json序列化,然后用struck将序列化后的数据长度打包成4个字节(4个自己足够用了)
发送时:
先发报头长度
再编码报头内容然后发送
最后发真实内容
接收时:
先手报头长度,用struct取出来
根据取出的长度收取报头内容,然后解码,反序列化
从反序列化的结果中取出待取数据的详细信息,然后去取真实的数据内容
服务端:
import subprocess import struct import json from socket import * server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) server.bind((\'127.0.0.1\', 8081)) server.listen(5) # 服务端应该做两件事 # 第一件事:循环地从半链接池中取出链接请求与其建立双向链接,拿到链接对象 while True: conn, client_addr = server.accept() # 第二件事:拿到链接对象,与其进行通信循环 while True: try: cmd = conn.recv(1024) if len(cmd) == 0: break obj = subprocess.Popen(cmd.decode(\'utf-8\'), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE ) stdout_res = obj.stdout.read() stderr_res = obj.stderr.read() total_size = len(stdout_res) + len(stderr_res) # 1、制作头 header_dic = \'filename\': \'a.txt\', \'total_size\': total_size, \'md5\': \'12sddeio\' json_str = json.dumps(header_dic) json_str_bytes = json_str.encode(\'utf-8\') # 2、先发头信息(固定长度的bytes):对数据描述信息 # int--->固定长度的bytes header_size = struct.pack(\'i\', len(json_str_bytes)) # 发头的长度信息 conn.send(header_size) # 3、发头信息 conn.send(json_str_bytes) # 4、再发真实的数据 conn.send(stdout_res) conn.send(stderr_res) except Exception: break conn.close()
客户端:
import struct import json from socket import * client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) client.connect((\'127.0.0.1\', 8081)) while True: msg = input(\'请输入命令>>>:\').strip() if len(msg) == 0: continue client.send(msg.encode(\'utf-8\')) # 解决粘包问题思路: # 一、先收固定长度的头:解析出数据的描述信息,包括数据的总大小total_size header_size = client.recv(4) header_len = struct.unpack(\'i\', header_size)[0] json_str_bytes = client.recv(header_len) json_str = json_str_bytes.decode(\'utf-8\') header_dic = json.loads(json_str) print(header_dic) total_size = header_dic[\'total_size\'] # 二、根据解析出的描述信息,接受真实的数据 # 2、recv_size=0,循环接受,每接受一次,recv_size+=接受的长度 # 3、直到recv_size=total_size,结束循环 recv_size = 0 while recv_size < total_size: recv_data = client.recv(1024) # 每次接受,最大接受1024Bytes recv_size += len(recv_data) print(recv_data.decode(\'gbk\'), end=\'\') # windows系统用gbk else: print() # 粘包问题出现的原因 # 1、tcp是流式协议,数据像水流一样粘在一起,没有任何边界区分 # 2、收数据没收干净,有残余,就会下一次结果混淆在一起。 # 解决的核心方法就是:每次都收干净,不要任何残留
四、socketserver实现并发
1、TCP协议的并发
服务端:
import socketserver class MyRequestHandle(socketserver.BaseRequestHandler): def handle(self): print(self.request) # 如果TCP协议,self.request--->conn print(self.client_address) while True: try: msg = self.request.recv(1024) if len(msg) == 0: break self.request.send(msg.upper()) except Exception: break self.request.close() # 服务端应该做两件事 # 第一件事:循环地从半链接池中取出链接请求与其建立双向链接,拿到链接对象 s = socketserver.ThreadingTCPServer((\'127.0.0.1\', 8080), MyRequestHandle) s.serve_forever() # 等同于 # while True: # conn, client_addr = server.accept() # 第二件事:拿到链接对象,与其进行通信循环----》handle方法
客户端:
from socket import * client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) client.connect((\'127.0.0.1\', 8080)) while True: msg = input(\'请输入命令>>>:\').strip() if len(msg) == 0: continue client.send(msg.encode(\'utf-8\')) res = client.recv(1024) print(res.decode(\'utf-8\'))
2、UDP协议
服务端:
import socketserver class MyRequesthandle(socketserver.BaseRequestHandler): def handle(self): client_data = self.request[0] server = self.request[1] client_address = self.client_address print(\'客户端发来的数据\'.format(client_data)) server.sendto(client_data.upper(), client_address) s = socketserver.ThreadingUDPServer((\'127.0.0.1\', 8080), MyRequesthandle) s.serve_forever() # 相当于:只负责循环的收 # while True: # data, server_addr = client.recvfrom(1024) # 启动一个线程处理后续的事情(data,client_addr)
客户端:
import socket client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 数据报协议---》UDP协议 while True: msg = input(\'>>>:\').strip() client.sendto(msg.encode(\'utf-8\'), (\'127.0.0.1\', 8080)) data, server_addr = client.recvfrom(1024) print(data.decode(\'utf-8\')) client.close()
Python面对对象高级编程
文章目录
此文章参考廖雪峰官网:面向对象高级编程 - 廖雪峰的官方网站 (liaoxuefeng.com)
一、使用__slots__
-
正常情况下,当我们定义了一个
类
,并且根据类
创建了实例
后,我们可以给这些实例绑定任何属性和方法
,就这是动态语言的灵活性,下面来看案例:- 创建一个类 >>> class Student(object): ... pass ... - 创建一个实例,并且绑定属性'name' >>> zhangsan = Student() >>> zhangsan.name = 'zhangsan' >>> zhangsan.name 'zhangsan' - 还可以绑定方法 >>> def set_age(self,age): ... self.age = age ... >>> from types import MethodType #导入模块 >>> zhangsan.set_age = MethodType(set_age,zhangsan) #给zhangsan实例绑定方法 >>> zhangsan.set_age(22) >>> zhangsan.age 22 - 上面的'zhangsan'实例绑定的方法,只对'zhangsan'本身生效,如果根据'Student'类再次创建实例,'新创建的实例是没有这些方法的' >>> lisi = Student() >>> lisi.set_age Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'Student' object has no attribute 'set_age' >>> lisi.set_age(33) #无法调用 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'Student' object has no attribute 'set_age' - 如果想让上面的方法绑定到所有根据'Student'类创建的实例,我们可以直接给'Student类'绑定方法 >>> def set_score(self,score): ... self.score = score ... >>> Student.set_score = set_score >>> lisi.set_score(99) >>> lisi.score 99 >>> zhangsan.set_score(98) >>> zhangsan.score 98
-
通常情况下,上面的
set_score
方法是可以直接定义到类
中的,但是动态绑定允许我们在程序运行的过程中动态的为类添加功能
,这在静态语言中很难实现 -
当我们需要限制实例的属性,例如,只允许对
Student
类创建的实例添加name
和age
属性,想要达到这种效果,我们可以在定义类的时候,定义一个特殊的__slots__
变量,来限制实例可添加的属性:- 可以看到在使用'__slots__'变量后,创建的实例'zhangsan'只可以绑定特点的属性 >>> class Student(object): ... __slots__ = ('name','age') ... >>> zhangsan = Student() >>> zhangsan.name = 'zhangsan' >>> zhangsan.age = 22 >>> zhangsan.score = 98 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'Student' object has no attribute 'score' - 要注意的是,类中的'__slots__'变量'只对当前类的实例有效,对继承的子类是无效的' >>> class Test_Student(Student): ... pass ... >>> lisi = Test_Student() >>> lisi.score = 98 >>> lisi.score 98
注意:在类中的__slots__变量只对当前类创建的实例有效,对继承的子类是无效的
二、使用装饰器——@property
-
在绑定属性时,如果直接把属性暴露出去,这样虽然写起来简单,但是无法检查参数,导致可以随意修改属性,例如:
>>> class Student(object): ... pass ... >>> zhangsan = Student() >>> zhangsan.score = 98 >>> zhangsan.score 98
-
可以看到,上面的
zhangsan
实例的score
属性是可以随意定义、修改的,在实际环境中,肯定不允许这样随意进行定义、修改,为了限制score
属性的范围,我们可以在类中通过添加set_score()
方法来限制score
属性,然后再添加一个get_score()
方法来获取score
,这种方式在之前的私有变量中提到过,下面来看案例:- 在类中使用if语句进行判断,限制score属性,可以看到在根据类创建实例后,实例的'score'属性无法随意定义、修改了 >>> class Student(object): ... def get_score(self): ... return self.score ... def set_score(self,value): ... if not isinstance(value,int): #使用isinstance判断传入参数value的类型是否为int类型 ... raise ValueError('score not is int') #使用raise抛出异常 ... if value < 0 or value > 100: ... raise ValueError('score must between 0 — 100!!') ... self.score = value ... >>> zhangsan = Student() >>> zhangsan.set_score('98') Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> File "<stdin>", line 6, in set_score ValueError: score not is int >>> zhangsan.set_score(120) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> File "<stdin>", line 8, in set_score ValueError: score must between 0 — 100!! >>> zhangsan.set_score(98) >>> zhangsan.score 98
-
虽然上面创建类的方式可以实现效果,但是调用方法略显复杂,没有直接使用属性那么简单
-
之前有说过
装饰器
这个概念,装饰器
可以动态的给函数添加功能,而在Python中,对于类的方法,装饰器一样有效,Python内置的@property
装饰器就是负责把一个方法变成属性
进行调用- '@property'的实现比较复杂,来看下面的'Student'类,想要把一个'获取属性的方法'变成属性,只需要加上'@property'即可,而在下面,还可以看到'@property.setter',这是创建的另一个装饰器,负责把一个'赋值属性的方法'变成属性,于是,我们就有拥有了一个可控的属性操作 >>> class Student(object): ... @property ... def score(self): ... return self._score ... @score.setter ... def score(self,value): ... if not isinstance(value,int): ... raise ValueError('score not is int!') ... if value < 0 or value > 100: ... raise ValueError('score must between 0 - 100!!') ... self._score = value ... >>> zhangsan = Student() >>> zhangsan.score = 98 #进行赋值操作,实际调用的是第二个score方法,也就是zhangsan.set_score(98)这样的 >>> zhangsan.score #同样的,进行获取操作,实际调用的是第一个score方法,也就是zhangsan.get_score()这样的 98 >>> zhangsan.score = '98' #可以看到在赋值时不符合属性要求会报错 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> File "<stdin>", line 8, in score ValueError: score not is int! >>> zhangsan.score = 120 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> File "<stdin>", line 10, in score ValueError: score must between 0 - 100!!
- 上面的代码中,单独的
@property
其实就是getter
方法,并且是只读属性的,例如:
- 下面只使用了'getter'的装饰器,可以看到,除了在创建实例的时候可以传入'self._age'的值,创建后直接修改'zhangsan'的'age'属性值会报错,这就是'只读属性' >>> class Student(object): ... def __init__(self,age): ... self._age = age ... @property ... def age(self): ... return print(self._age) ... >>> zhangsan = Student(22) >>> zhangsan.age 22 >>> zhangsan.age = 25 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: can't set attribute 'age'
- 而上面代码中的
@score.setter
其实就是setter
方法,也就是用来修改属性的值的,例如:
- 可以看到在使用'@age.setter'后,可以随意的去修改'self._age'的值 >>> class Student(object): ... @property ... def age(self): ... return print(self._age) ... @age.setter ... def age(self,value): ... self._age = value ... >>> zhangsan = Student() >>> zhangsan.age = 22 >>> zhangsan.age 22 >>> zhangsan.age = 25 >>> zhangsan.age 25
- 上面的代码中,单独的
-
注意:
要特别注意的是,
属性的方法名千万不要和实例变量重名
,否则会造成无限递归,导致栈溢出报错,例如:>>> class Student(object): ... @property ... def age(self): ... return print(self._age) #这里设置为self._age,就是因为如果不加下划线,那么变量就跟方法名冲突了 ... @age.setter ... def age(self,value): ... self._age = value
-
其实这个上面装饰器达到的效果可以添加多个方法来实现,例如添加
get_age
和set_age
等,但是最终调用的是方法,如zhangsan.get_age()
,而使用装饰器后,可以看到调用的是属性zhangsan.age
三、多重继承(多继承)
-
在之前说面向对象编程时,说到过三大基本特性之一的
继承
特性,继承是面向对象编程的一个重要方式,因为通过继承,子类就可以继承并扩展父类的功能
,而一个类是可以继承多个父类的,这种继承就叫做多重继承,也就是多继承,下面来看一个案例,理解多继承的作用: -
假如我们要实现以下四种动物:
- Dog——狗
- Bat——蝙蝠
- Parrot——鹦鹉
- Ostrich——鸵鸟
-
首先可以根据特性进行分类,例如通过哺乳动物和鸟类动物,可以这样分:
-
而如果通过“能跑”和“能飞”来说,可以这样分:
-
如果在分的细点,就需要设置更多的层次,例如,哺乳动物中能飞能跑的,鸟类中能飞能跑的
-
如果还要增加“宠物类”和“非宠物类”的话,类的数量会呈指数增长,这样明显是不行的,正确的做法就是使用
多重继承
,通过多重继承,一个子类就可以同时获得多个父类的所有功能,例如:#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- #最上层的Animal类 class Animal(object): pass #第二层的哺乳动物和鸟类 class Mammal(Animal): pass class Bird(Animal): pass #第三层的各种动物 class Dog(Mammal): pass class Bat(Mammal): pass class Parrot(Bird): pass class Ostrich(Bird): pass
- 下面,我们要给动物加上各种功能,例如:
- 添加跑和飞的类 #!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- #添加跑和飞的类 class Runnable(object): def run(self): return print('Running...') class Flyable(object): def fly(self): return print('Flying...') #最上层的Animal类 class Animal(object): pass #第二层的哺乳动物和鸟类 class Mammal(Animal): pass class Bird(Animal): pass #第三层的各种动物 class Dog(Mammal): pass class Bat(Mammal): pass class Parrot(Bird): pass class Ostrich(Bird): pass
- 可以利用
多重继承
的特性让动物继承多个类,例如:
#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- #添加跑和飞的类 class Runnable(object): def run(self): return print('Running...') class Flyable(object): def fly(self): return print('Flying...') #最上层的Animal类 class Animal(object): pass #第二层的哺乳动物和鸟类 class Mammal(Animal): pass class Bird(Animal): pass #第三层的各种动物 class Dog(Mammal,Runnable): pass class Bat(Mammal,Flyable): pass class Parrot(Bird,Flyable): pass class Ostrich(Bird,Runnable): pass
-
多重继承这种让类继承多个类的设计,也叫做
Mixln
,是一种常见设置,只允许单一继承的语言,例如java是不能使用Mixln设计的
四、定制类
- 在看到类似于
__xx__
这样的变量或者函数时要知道,这种函数是有特殊用途的,例如可以限制实例添加属性的__slots__
变量,以及判断字符长度的__len__()
函数,除了这些,Python的类还有许多这样有特殊用途的函数,可以帮助我们定义类 - 下面来看几个常用的定义方法:
__str__
-
我们先来定义一个
Student
类,并且打印一个实例:>>> class Student(object): ... def __init__(self,name): ... self.name = name ... >>> print(Student('lisi')) #打印lisi实例 <__main__.Student object at 0x0000028800FF61D0>
-
可以看到在打印实例时,输出了一堆
<__main__.Student object at 0x0000028800FF61D0>
,这样不易阅读,我们可以在类中添加一个__str__()
方法,从而使输出更容易阅读,例如:>>> class Student(object): ... def __init__(self,name): ... self.name = name ... def __str__(self): ... return 'Student object (name is : %s)' % self.name ... >>> print(Student('lisi')) Student object (name is : lisi) - 通过'__str__()'方法,我们可以自定义想要输出的内容,在打印实例的时候会输出,但是只有直接使用'print'时才会输出,赋值给变量的话,则还是原来的 >>> lisi = Student('lisi') >>> lisi <__main__.Student object at 0x00000208C62F64A0>
-
在赋值变量后,输出的还是原来的不易阅读的输出,这是因为直接显示变量调用的不是
__str__()
,而是__repr__()
,这两个方法的区别是==__str__()
返回用户看到的字符串==,而==__repr__()
返回程序开发者看到的字符串,即__repr__()
是为了调试服务的== -
解决上面的方法就是再定义一个
__repr__()
方法,但是通常可以写成__repr__ = __str__
>>> class Student(object): ... def __init__(self,name): ... self.name = name ... def __str__(self): ... return 'Student object (name is : %s)' % self.name ... __repr__ = __str__ ... >>> print(Student('lisi')) Student object (name is : lisi) >>> lisi = Student('lisi') >>> print(lisi) Student object (name is : lisi)
__iter__
-
如果一个类想像字典或者元组那样被用于
for
循环,那么就必须要添加一个__iter__()
方法,该方法会返回一个迭代对象
,Python的for循环就会不断调用该迭代对象的__next__()
方法拿到循环的下一个值,直到遇到StopIteration
错误时退出,下面来看一个案例:- 斐波那契数列: #!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- class Fib(object): def __init__(self): self.a,self.b = 0,1 #初始化定义两属性的值 def __iter__(self): #__iter__返回实例本身 return self def __next__(self): self.a,self.b = self.b,self.a + self.b if self.a > 100:以上是关于python高级技术(网络编程二)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章