python面相对象进阶
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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面相对象进阶相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
1. 类的成员
python 类的成员有三种：字段、方法、属性
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，
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普通字段
属于对象，只有对象创建之后，才会有普通字段，而且只能通过对象来调用 -
静态字段
属于类，解释器在加载代码的时候已经创建，对象和类都可以调用 -
例子：
class Province: country = ‘中国‘ #静态字段 def __init__(self,name): self.name = name #普通字段 #调用字段： obj = Province(‘河南‘) #创建对象 res1 = obj.name #对象调用普通字典 res2 = obj.country #对象调用静态字段 print(‘对象调用普通字典:‘,res1) print(‘对象调用静态字段:‘,res2) res3 = Province.country #类调用静态字段 res4 = Province.name #类调用普通字段，会报错 print(‘类调用静态字段:‘,res3) print(‘类调用普通字段:‘,res4) #报错 输出结果： 对象调用普通字典: 河南 对象调用静态字段: 中国 类调用静态字段: 中国 Traceback (most recent call last): File "D:/study-file/git/gitlab/study/code/day08/成员.py", line 24, in <module> res4 = Province.name # 类调用普通字段，会报错 AttributeError: type object ‘Province‘ has no attribute ‘name‘ 因为对象没有创建，所以在内存中并没有name这个字段，所以，类直接调用会报错
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总结：
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。普通字段只能用对象访问，静态字段对象和类都可以访问(优先使用类访问)
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
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普通方法
属于类,由对象去调用执行,参数至少有一个self，执行普通方法时，自动将调用该方法的对象赋值给self；
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静态方法
属于类,由类直接调用.当方法内部不需要对象中封装的值时,可以将方法写成静态，并且使用 @staticmethoe装饰,并且参数中不带self,参数可有可无
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类方法
静态方法的特殊形式,至少有一个cls参数 由类执行 @classmethoe装饰，执行类方法时，自动将调用该方法的类复制给cls
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举例：
class Province: country = ‘中国‘ # 静态字段 def __init__(self, name): self.name = name # 普通字段 def show(self): #普通方法 print(self.country,self.name) @staticmethod def f1(arg): #静态方法 print(arg) @classmethod def f2(cls): #类方法 cls为类名 print(cls) # 调用字段： obj = Province(‘河南‘) # 创建对象 obj.show() #类调用普通方法执行 obj.f1(‘对象调用静态方法执行‘) Province.f1(‘类调用静态方法执行‘) Province.f2() #类调用类方法执行，返回类名 执行结果： 中国 河南 对象调用静态方法执行 类调用静态方法执行 <class ‘__main__.Province‘>
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总结
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。
属性
属性是普通方法的变种，使用 @property来装饰，所以具有方法的表现形式,使用字段调用的方法来调用方法，所以也具有字段的访问形式。由对象来调用
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属性的基本使用
class Province: country = ‘中国‘ # 静态字段 def __init__(self, name): self.name = name # 普通字段 def show(self): #普通方法 print(self.country,self.name) @staticmethod def f1(arg): #静态方法 print(arg) @classmethod def f2(cls): #类方法 cls为类名 print(cls) @property def f3(self): # 属性 print(self.name) @f3.deleter def f3(self): print(‘del f3‘) @f3.setter def f3(self,arg): print(‘set f3‘,arg) #调用属性 obj = Province(‘河南‘) # 创建对象 obj.f3 #调用属性,自动执行@f3.getter装饰的方法 此形态类似于静态字段的调用 del obj.f3 #自动执行@f3.deleter装饰的方法，类似于静态字段的del obj.f3 = ‘123‘ #自动执行@f3.setter装饰的方法，类似静态字段的set方法 执行结果： 河南 del f3 set f3 123
从执行结果中可以看出，常规类中方法的调用是obj.方法()的形式，但是此时调用属性是obj.方法,不加括号，这种形式和静态字段调用的形式一样，所以说有静态字段的调用方法；而在代码中看，属性的表现形式都是普通方法的形式，即函数，然后使用property来装饰，所以说有普通方法的表现形式
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属性的表现形式
- 装饰器：
即在一个方法上应用@property装饰器，使方法变为一个属性
class Foo： @property def f1(self): pass @f1.deleter def f1(self): pass @f1.setter def f3(self): pass
* 静态字段： 在类中定义値为property对象的静态字段class Province: country = ‘中国‘ # 静态字段 def __init__(self, name): self.name = name # 普通字段 def show(self): #普通方法 print(self.country,self.name) @staticmethod def f1(arg): #静态方法 print(arg) @classmethod def f2(cls): #类方法 cls为类名 print(cls) def f4(self): print(1234) def f5(self,arg): print(‘执行set‘) def f6(self): print(‘执行del‘) foo = property(fget=f4, fset=f5, fdel=f6) # 属性的静态字段表达方式 #调用属性 obj = Province(‘河南‘) # 创建对象 obj.foo #自动执行f4方法 del obj.foo #自动执行f6方法 obj.foo = ‘123‘ #自动执行f5方法 输出结果： 1234 执行del 执行set
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总结：
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，按字段的操作来执行对象类中定义的属性中特定的方法，如执行obj.foo会自动执行f4方法，del obj.foo 会自动执行f6方法，此映射关系都使用foo = property(fget=f4, fset=f5, fdel=f6)定义好，属性只是伪造了字段的操作方式而已，不会删除对应的东西，只是根据字段的操作方式来执行对应的方法，而具体执行什么方法，方法有什么功能，这都是自己灵活定义
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。
2. 类的成员修饰符
类的成员修饰符使用类的所有成员，包括如下：
- 公有：在任何地方都能访问和调用
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私有：只能在类内部进行调用
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定义: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 Foo: contry = ‘china‘ #公有静态字段 __contry1 = ‘china‘ #私有静态字段 def __init__(self,name): self.name = name #公有普通字段 self.__name1 = name #私有普通字段 def __f1(self): #私有方法 print(self.name) def f2(self): #公有方法 print(self.__contry) self.__f1()
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特例
如果想要强制访问私有字段，可以通过 对象._类名__ 私有成员名访问
如：obj._Foo__\f1, obj_Foo__contry1, 不建议强制访问私有成员
3. 类的特殊成员
python的特殊成员是采用__方法名__ 表示含有特殊意义的成员
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__init__ 构造方法，该方法在对象创建时自动创建
class Foo: def __init__(self,name): self.name = name #公有普通字段
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__del__ 析构方法。
当对象在内存中被释放时，自动触发执行，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
- __doc__ 表示类的描述信息
class Foo: """ 描述类信息，牛逼的python """ def func(self): pass print(Foo.__doc__) #输出：类的描述信息 输出结果： 描述类信息，牛逼的python
- __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 Foo: def f1(self): pass from test import Foo obj = Foo() print(obj.__class__) print(obj.__module__) 输出： <class ‘test.Foo‘> test
- __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__
- __dict__ 类或对象中的所有成员
class Foo: def __init__(self): self.name = 123 def f1(self): pass print(Foo.__dict__) #打印类的所有成员 obj = Foo() print(obj.__dict__) #打印对象中的所有成员 输出结果： {‘__init__‘: <function Foo.__init__ at 0x01FA1348>, ‘__module__‘: ‘__main__‘, ‘__weakref__‘: <attribute ‘__weakref__‘ of ‘Foo‘ objects>, ‘__dict__‘: <attribute ‘__dict__‘ of ‘Foo‘ objects>, ‘__doc__‘: None, ‘f1‘: <function Foo.f1 at 0x01FA11E0>} {‘name‘: 123}
- __str__ 指定print对象的时候输出的内容
class Foo: def __init__(self): self.name = 123 def f1(self): pass def __str__(self): return "打印对象输出结果" obj = Foo() print(obj) #打印对象 输出结果： 打印对象输出结果
- __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: def __init__(self): self.name = 123 def __getitem__(self, item): print(‘__getitem__‘,item) def __delitem__(self, key): print(‘__delitem‘,key) def __setitem__(self, key, value): print(‘__setitem__‘,key,value) obj = Foo() result = obj[‘k1‘] # 自动触发执行 __getitem__ obj[‘k2‘] = ‘hahhahhhha‘ # 自动触发执行 __setitem__ del obj[‘k1‘] ## 自动触发执行 __delitem__ 输出结果： __getitem__ k1 __setitem__ k2 hahhahhhha __delitem k1
- __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: def __init__(self,num): self.num = num def __iter__(self): i = 1 while True: if i <= self.num: yield i i += 1 else: break obj = Foo(4) for i in obj: print(i) 输出结果： 1 2 3 4
以上是常用的特殊成员，还有很多不常用的，不在举例
4. 面向对象其他
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isinstance(obj, cls)
检查是否obj是否是类 cls 的对象
class Foo(object): pass obj = Foo() isinstance(obj, Foo)
- issubclass(sub, super)
检查sub类是否是 super 类的派生类
class Foo(object): pass class Bar(Foo): pass issubclass(Bar, Foo)
- 执行父类的方法
默认情况下当子类和父类的方法一样时，优先执行子类的方法，如下：
class Foo: def f1(self): print(‘Foo.f1‘) class Bar(Foo): def f1(self): print(‘Bar.f1‘) obj = Bar() obj.f1() 输出结果： Bar.f1
如果想要强制执行父类的方法呢？可以使用super(子类名,self).父类方法 格式如下：
class Foo: def f1(self): print(‘Foo.f1‘) class Bar(Foo): def f1(self): super(Bar,self).f1() #使用super 来强制执行父类的f1方法 print(‘Bar.f1‘) obj = Bar() obj.f1() 输出结果： Foo.f1 #执行父类f1的结果 Bar.f1
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应用1，扩展原来代码的功能
需求：一个开源的web框架，在保证不改变源码的情况下，个性定制自己的环境，适应需求。这就用到了类的继承，我新扩展的功能是在原来功能的基础上进行扩展的，所以，我只需要将新功能类继承源代码的相关功能类，然后使用super强制执行父类的方法，实现基本功能，最后在新类中扩展基本功能即可。此区别于装饰器，使用装饰器需要在原来的类上应用装饰器，那就改变了源码
#这是源代码类，实现打印输出 class Foo: def f1(self): print(‘源代码‘) print(‘基本功能执行完毕‘)
如果我要扩展该功能，需要在每次f1执行前打印一个start，执行结束之后，打印一个end，看下面代码
from test import Foo #从源代码中导入Foo类 class New(Foo): def f1(self): print(‘===start====‘) super(New,self).f1() print(‘===end===‘)
前端调用的时候，我直接调用自己创建的类即可，这就实现了基本的扩展，也不改变源代码
obj = New() obj.f1() 输出效果： ===start==== 源代码 基本功能执行完毕 ===end===
- 应用2 实现有序字典
字典key 的排序是无序的，如果要实现一个有序字典，可以根据类的继承来自己写一个有序字典类
实现思路：
1.继承dict类，使新定义的类有dict的所有方法
2.定一个列表，用来存放字典中的key，输出的时候循环这个列表，那么这个字典就变成有序输出
3.使用__setitem__特殊方法实现可以自定义key value
4.使用__str__特殊方法实现print字典代码如下：
class Mydict(dict): def __init__(self): self.li = [] super(Mydict,self).__init__() def __setitem__(self, key, value): #获取obj[‘k1‘] = ‘v1‘形式的赋值 self.li.append(key) #将key存入列表 super(Mydict, self).__setitem__(key,value) #强制执行父类的__setitem__，实现字典功能 def __str__(self): temp = [] for key in self.li: #循环列表中的key value = self.get(key) temp.append("‘%s‘:%s" % (key,value)) #将key value 组成元组存入一个临时列表 ret = "{" + ‘,‘.join(temp) + ‘}‘ #join 来替换key value中间的空格为冒号：，并拼接成字典形式 return ret
下面来测试
obj = Mydict() #创建一个字典 obj[‘k1‘] = ‘v1‘ #字典key value赋值 obj[‘k2‘] = ‘v2‘ print(obj) #打印字典 print(type(obj)) #打印类型 输出： {‘k1‘:v1,‘k2‘:v2} <class ‘__main__.Mydict‘>
5. 设计模式-单例模式
单例模式指的是是多个对象创建时，如果每次都需要创建一个实例，在通过该实例去执行指定的方法，这样每次频繁的创建实例，对内存的读写消耗很大，如果将他们共同的实例，通过一种判断机制，如果实例不存在，则创建实例，然后调用某个方法；如果实例存在，则直接调用某个方法，那么在内存中就仅仅保留了一份实例，这样岂不更好
看下面实例，如果class mysql 是一个数据库连接池
class Mysql: def __init__(self): self.host = 127.0.0.1 self.port = 3306 self.dbname = test self.user = jeck self.passwd = 123123 def create(self): #执行create语句 pass def delete(self): #执行delete语句 pass
如果用户需要操作数据库，那么需要进行下面操作
user1 = Mysql() user1.create() user2 = Mysql() user2.delete()
发现，每来一个用户，都需要创建一个地址池实例，然后执行某个方法，这样在高并发的网站，直接就崩溃了
换种思路，如果，我只创建一个地址池对象，用户请求来之后，先进行判断，没有实例的话，就创建，有的话就直接使用，岂不更高效。
class Mysql: instance = False def __init__(self): self.host = ‘127.0.0.1‘ self.port = 3306 self.dbname = ‘test‘ self.user = ‘jeck‘ self.passwd = ‘123123‘ def create(self): # 执行create语句 pass def delete(self): # 执行delete语句 pass @classmethod def get_instance(cls): if cls.instance: #判断instence 是否有値，如果有的话，直接返回 return cls.instance else: obj = cls() #instence没有値的话，创建对象，并将对象赋给instence cls.instance = obj return obj obj1 = Mysql() #多例模式 obj2 = Mysql() #多例模式 obj3 = Mysql.get_instance() #单例模式 obj4 = Mysql.get_instance() #单例模式 #打印内存地址 print(‘多例模式:‘,obj1) print(‘多例模式:‘,obj2) print(‘单例模式:‘,obj3) print(‘单例模式:‘,obj4) 输出结果： 多例模式: <__main__.Mysql object at 0x013AAC70> 多例模式: <__main__.Mysql object at 0x013AACD0> 单例模式: <__main__.Mysql object at 0x013AAD30> 单例模式: <__main__.Mysql object at 0x013AAD30>
发现使用单例模式后，第二次创建的对象和第一次创建的对象内存地址是一样的，即使再有成千上万后实例，其都是公用的一个连接池
总结：单利模式存在的目的是保证当前内存中仅存在单个实例，避免内存浪费！！
以上是关于python面相对象进阶的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章