Python基础教程读书笔记 - 2016/7/4

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第二波:第7章  更加抽象

[总览] 创建自己的对象,是Python的核心概念!Python被称为面向对象的语言。介绍如何创建对象,以及多态、封装、方法、特性、超类以及继承的概念。

 

[7.1] 对象的魔力

   面向对象程序设计中的术语对象(object)基本上可以看做数据(特性)以及由一系列可以存取、操作这些数据的方法所组成的集合。对象最重要的优点包括以下几方面:

  多态polymorphism:意味着可以对不同类的对象使用同样的操作。

  封装encapsulation:对外部世界隐藏对象的工作细节。

  继承inheritance:以普通的类为基础简历专门的类对象。

  面向对象程序设计最有趣的特性是多态。

[7.1.1] 多态

  多态意味着就算不知道变量所引用的对象类型是什么,还是能对它进行操作,而它也会根据对象(或类)类型的不同而表现出不同的行为。

  1. 多态和方法

  绑定到对象特性上面的函数称为方法method。

  2. 多态的多种形式

  任何不知道对象到底是什么类型,但是又要对对象“做点什么”的时候,都会用到多态。很多内建运算符和函数都有多态的性质。唯一能够毁掉多态的就是使用函数显示地检查类型,比如type、isinstance以及issubclass函数等。

[7.1.2] 封装

  封装是对全局作用域中其他区域隐藏多余信息的原则。和多态一样,它们都会帮助处理程序组件而不用过多关心多余细节。

  封装不等同于多态。多态可有让用户对于不知道什么类(或对象类型)的对象进行方法调用,而封装是可以不用关心对象是如何构造的而直接进行使用。

[7.1.3] 继承

  比如已经有了一个类,而又想建立一个非常类似的类,新的类肯那个只是添加几个方法。在编写新类时,又不想把旧类的代码全部复制故去,此时将使用到类的继承。

[7.2] 类和类型

  什么是类,以及它和类型又有什么不同或相同。

[7.2.1] 类到底是什么

   类是一种对象。所有的对象都属于某一个类,称为类的实例instance。例如,鸟就是“鸟类”的实例。这就是一个有很多子类的一般类。可以将“鸟类”想象成所有鸟的集合,而”百灵鸟类“是其中的一个子集。当一个对象所属的类时另外一个对象所属类的子集时,前者就被称为后者的子类subclass,所以”百灵鸟类“是”鸟类“的子类。相反,”鸟类“是”百灵鸟类“的超类superclass。

  Python中,习惯上都使用单数名词,并且首字母大写。

  定义子类只是定义更多的方法的过程。

[7.2.2] 创建自己的类

  __metaclass__=type

  class Person:

    def setName(self,name):

      self.name=name

    def getName(self):

      return self.name

    def greet(self):

      print "Hello,World!I‘m %s." % self.name

  新式类的语法中,需要在模块或者脚本开始的地方放置赋值语句__metaclass__=type。

  这个例子包含3个方法定义,除了它们是写在class语句里面外,一切都像是函数定义。Person是类的名字。class语句会在函数定义的地方创建子集的命名空间。self参数看起来有点奇怪,self它是对于对象自身的引用。在调用foo的setName和greet函数时,foo自动将自己作为第一个参数传入函数中,因此形象地命名为self。因为它总是对象自身,所以习惯上总是叫self。

  特性是可以在外部访问的。

  foo.name

  如果知道foo是Person的实例的话,那么嗨可以把foo.greet()看做Person.greet(foo)方便的简写。

[7.2.3】 特性、函数和方法

  self参数事实上正是方法和函数的区别。方法将它们的第一个参数绑定到所属的实例上。因此这个参数可以不必提供。

  【ToDo:再论私有化】

  Python并不直接支持私有方式,而要靠程序员自己把握izai外部进行特性修改的时机。毕竟在使用对象前应该知道如何使用,但是可以用一些小技巧达到私有特性的效果。

  为了让方法或特性变为私有(从外部无法访问),只要在它的名字前面加上双下划线即可:

  class Secretive:

    def __inaccessible(self):

      print "Bet you can‘t see me..."

    def accessible(self):

      print "The secret message is:"

      self.__inacessible()

  现在__inacessible从外界是无法访问的,而在类内部还能使用访问。类的内部定义中,所有以双下划线开始的名字都被”翻译“成前面加上单下划线和雷鸣的形式。

  如果不需要使用这种方法,但是又想让其他对象不要访问内部数据,那么可以使用但下划线。前面有下划线的名字都不会被带有型号的import语句(from module import *)导入。

[7.2.4] 类的命名空间

  所有位于class语句中的代码都在特殊的命名空间中执行---类命名空间class namespace。这个命名空间可由类内部所有成员访问。类的定义其实就是执行代码块。

[7.2.5] 指定超累

  子类可以扩展超类的定义。将其他雷鸣写在class语句后的圆括号内可以指定超类。

  class Filter:

    def init(self):

      self.blocked=[]

    def filter(self,sequence):

      return [x for x in sequence if x not in self.blocked]

  class SPAMFilter(Filter):  #SPAMFilter是Filter的子类

    def init(self): #重写Filter超类中的init方法

      self.blocked=[‘SPAM‘]

  注意SPAMFilter定义的两个要点:

    这里用提供新定义的方式重写了Filter的init定义。

    filter方法的定义是从Filter类中继承的,所以不用重写它的定义。 

  第二个要点揭示了继承的用处。

[7.2.6] 调查继承

  如果想要查看一个类是否是另一个类的子类,可以使用内建的issubclass函数:

  issubclass(SPAMFilter,Filter)

  如果想要知道已知类的基类,可以直接使用它的特殊特性__bases__:

  SPAMFilter.__bases__

  同样,还能使用isinstance方法检查一个对象是否是一个类的实例:

  isinstance(s,SPAMFilter)

[7.2.7] 多个超累

  __bases__这个复数形式,暗示它的基类可能会多于一个。

  子类从自己的超类继承所有的行为。称为多重继承(multiple inheritance),是个非常有用的工具。

  当使用多重继承时,有个需要注意的地方。如果一个方法从多个超类继承,那么必须要注意一下超类的顺序:先继承的类中的方法会重写后继承的类中的方法。如果超类们共享一个超类,那么在查找给定方法或者特性时访问超类的顺序称为MRO(Method Resolution Order,方法判定顺序)。

[7.2.8] 接口和内省

  ”接口“的概念与多态有关。在处理多态对象时,只要关心它的接口(或称”协议“)即可---也就是公开的方法和特性。在Python中,不用显示地制定对象必须包含哪些方法才能作为参数接收。

  可以检查所需方法是否已经存在:

  hasattr(tc,‘talk‘)

  上面代码中,对象tc有个叫做talk的特性,但是没有fnord特性。如果需要的话,甚至还能检查talk特性是否可调用:

  callable(getattr(tc,‘talk‘,None))

[7.3] 一些关于面向对象设计的思考

  给出一些要点:

    将属于一类的对象放在一起。如果一个函数操纵一个全局变量,那么两者最好都在类内部作为特性和方法出     现。
    不要让对象过于亲密。方法应该只关心自己实例的特性。

    要小心继承,尤其是多重继承。

    简单就好,多数方法都应能在30秒内被读完,将代码行控制在一页或一屏内。

  当考虑需要什么类以及类要有什么方法时,应该尝试下面的方法:

  (1)写下问题的描述(程序要做什么?),把所有名词、动词和形容词加下划线。

  (2)对于所有名词,用做可能的类。

  (3)对于所有动词,用作可能的方法。

  (4)对于所有形容词,用作可能的特性。

  (5)把所有方法和特性分配到类。

  这就是面向对象类型的草图。还可以考虑类和对象之间的关系以及它们的作用,可以用以下步骤精炼模型:

  (1)写下一系列的使用实例,也就是程序应用时的场景,试着包括所有的功能。

  (2)考虑每个使用实例,保证模型包括所有需要的东西。

【7.4】 小结

  对象:对象包括特性和方法。特性只是作为对象的一部分的变量,方法则是存储在对象内的函数。方法和其他函数的区别在于方法总是将对象作为自己的第一个参数,这个参数一般称为self。

  类:类代表对象的集合,每个对象都有一个类。类的主要任务是定义它的实例会用到的方法。

  多态:多态是实现将不同类型和类的对象进行同样对待的特性。不需要知道对象属于哪个类就能调用方法。

  封装:对象可以将它们的内部状态隐藏起来。

  继承:一个类可以使一个或者多个类的子类。子类从超类继承所有方法。

  接口和内省:需要知道对象到底有什么方法和特性,有些函数可以帮助完成这项工作。

  面向对象设计:创建容易理解的设计是很重要的。

 

以上是关于Python基础教程读书笔记 - 2016/7/4的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

读书笔记--Python基础教程 001

python基础教程第二版读书笔记

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