python面向对象（进阶篇）

Posted 2021-01-03 bobby

本篇将详细介绍Python 类的成员、成员修饰符、类的特殊成员。

类的成员：

类的成员可以分为三大类：字段（变量）、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

字段的定义和使用

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：

由上图看出：

• 静态字段在内存中只保存一份
• 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()

方法的定义和使用

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

属性的基本使用

属性的定义和使用

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： 根据用户输入实现翻页功能：

1)
data_list=[]
for i in range(1,101):
    data_list.append(\'movie-%s\'% i)
while True:
    page=int(input(\'请输入要查看的页码:\'))
    per_page_num=10
    start=(page-1)*per_page_num
    end=page*per_page_num
    user_page=data_list[start:end]
    for item in user_page:
        print(item)
2)
class Pagenation:
    def __init__(self, data_list, page, per_page_num=10):
        self.data_list = data_list
        self.page = page
        self.per_page_num = per_page_num

    @property
    def start(self):
        return (self.page - 1) * self.per_page_num

    @property
    def end(self):
        return self.page * self.per_page_num

    def show(self):
        result = self.data_list[self.start:self.end]
        for item in result:
            print(item)

data_list = []
for i in range(1, 101):
    data_list.append(\'movie-%s\' % i)
while True:
    page = int(input(\'请输入要查看的页码:\'))
    obj = Pagenation(data_list, page)
    obj.show()

代码

一个静态属性property本质就是实现了get，set，delete三种方法，例如：

class Goods:
    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):
        del self.original_price

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

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。

 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访问

 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）

 

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； 

公有静态字段

私有静态字段

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 

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()

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

公有字段

class C:    
    def __init__(self):
        self.__foo = "私有字段"

    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()

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

 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__)
输出：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那个模块

　　__class__     表示当前操作的对象的类是什么

class C:

    def __init__(self):
        self.name = \'messi\'

View Code

from lib.aa import C

obj = C()
print obj.__module__  # 输出 lib.aa，即：输出模块
print obj.__class__      # 输出 lib.aa.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 = 31

obj = Foo(\'messi\') # 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()       # 执行 __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，即：

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：{\'country\': \'China\', \'__module__\': \'__main__\', \'func\': <function func at 0x10be30f50>, \'__init__\': <function __init__ at 0x10be30ed8>, \'__doc__\': None}

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

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 \'messi\'

obj = Foo()
print(obj)
# 输出：messi

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

class Foo(object):
    def __getitem__(self, key):
        print( key)

    def __setitem__(self, key, value):
        print(key, value)

    def __delitem__(self, key):
        print(key)

obj = Foo()

result = obj[\'k1\']  # 自动触发执行 __getitem__
obj[\'k2\'] = \'messi\'  # 自动触发执行 __setitem__
del obj[\'k1\']  # 自动触发执行 __delitem__

k1
k2 messi
k1

View Code

10. __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__ 

class Foo(object):
    def __init__(self, sq):
        self.sq = sq

    def __iter__(self):
        return iter(self.sq)

obj = Foo([11,22,33,44])

for i in obj:
    print i

View Code

11. __new__ 

创建一个空对象 (其实这才是构造方法,而init是对数据进行初始化)

class Foo:
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        return(cls)

obj=Foo()
print(obj)

View Code