Python基础知识(八)2021.2.8

1581-洪同学

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方法没有重载

在Python中,方法的参数没有声明类型(调用时确定参数的类型),参数的数量也可以由可变参数控制。因此,Python中没有方法的重载。==定义一个方法可以有多种调用方式,相当于实现了其他语言中的方法的重载。

class Person:
    def say_hi(self):
        print("hello")

    def say_hi(self,name):
        print("{0},hello".format(name))

p1 = Person()

p1.say_hi() 
# 该方法报错,显示缺失参数

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p1.say_hi("cairo")

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方法的动态性

Python是动态语言,可以动态的为类添加新的方法,或者动态的修改类的已有方法
方法、函数也是对象,給类/对象随时添加新的方法。

class Person:
    def say_hi(self):
        print("hello")

    def say_hi(self,name):
        print("{0},hello".format(name))

    def work(self):
        print("work hard!")


def play_game(self):
    print("{0} is playing game!".format(self))

def work2(s):
    print("work hard!")

# 直接使用类名创建新的变量,然后将类外创建变量赋值即可
Person.play = play_game
Person.work = work2

p1 = Person()

p1.work()
p1.play()

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私有属性/方法(实现封装)

Python对于类的成员没有严格的访问控制权限,这与其他面向对象语言有区别。关于私有属性和私有方法,有如下要点:

  1. 通常约定,两个下划线开头的属性是私有的private。其他为公共的public
  2. 类内部可以访问私有属性/方法
  3. 类外部不能直接访问私有属性/方法
  4. 类外部可以通过_classname_private attributes/methods访问私有属性和方法
class Employee:
    # 可以直接给私有属性赋值
    __company = "programmer"
    # 也可以传入参数赋值
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.__age = age

    def say_company(self):
        print("my company is:",Employee.__company)
        # 类内可以直接访问私有属性
        print("my age is:",self.__age)

    def __work(self):
        print("work hard!")

p1 = Employee("Cairo",22)
print(p1.name)

# 使用dir可以列出当前实例对象的所有方法和属性
print(dir(p1))

p1.say_company()
print(p1._Employee__age)

Python基础知识(八)2021.2.8实际上就是私有属性在类内的变量名称发生了改变_employee__attributesname,通过改变后的变量名去访问属性仍然有效。这就是为什么上述案例不能用__age直接访问的根本原因。

@property装饰器_get和set方法

可以将一个方法的调用变成“属性调用”

class Employee:

    # 可以将一个方法的调用方式变成“属性调用”

    @property
    def salary(self):
        return 3000

emp1 = Employee()
print(emp1.salary)
print(type(emp1.salary))

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如果使用函数的方式去调用property修饰的方法会报错!

emp1.salary()

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@property修饰的属性,如果没有加setter方法,为只读属性

emp1.salay=1000

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setter/getter方法处理

# coding = utf-8
class Employee:

    def __init__(self,name,salary):
        self.name = name
        self.__salary = salary
    # 可以将一个方法的调用方式变成“属性调用”

    @property
    def salary(self):
        print("月薪为{0},年薪为{1}".format(self.__salary,(12*self.__salary)))
        return self.__salary

    @salary.setter
    def salary(self,salary):
        if(0<salary<1000000):
            self.__salary = salary
        else:
            print("薪水录入错误,只能在1~1000000之间")

emp1 = Employee("Cairo",100)

print(emp1.salary)

emp1.salary = -200

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属性和方法命名总结

_xxx保护成员,不能用“from module import * ”导入,只有类对象和子类对象能访 问这些成员。
__xxx__:系统定义的特殊成员 ·
__xxx: 类中的私有成员,只有类对象自己能访问,子类对象也不能访问。
(但,在类外 部可以通过“对象名. _类名__xxx”这种特殊方式访问。Python 不存在严格意义的私有成员)

注:再次强调,方法和属性都遵循上面的规则。

类编码风格
  1. 类名首字母大写,多个单词之间采用驼峰原则。
  2. 实例名、模块名采用小写,多个单词之间采用下划线隔开。
  3. 每个类,应紧跟“文档字符串”,说明这个类的作用。
  4. 可以用空行组织代码,但不能滥用。在类中,使用一个空行隔开方法;模块中,使用两个空行隔开多个类。

面向对象的三大特征说明

  1. 封装。(隐藏) 隐藏对象的属性和实现细节,只对外提供必要的方法。相当于将“细节封装起来”,只对外暴露“相关调用方法”。 通过前面学习的“私有属性、私有方法”的方式,实现“封装”。Python 追求简洁的语法,没有严格的语法级别的“访问控制符”,更多的是依靠程序员自觉实现。
  2. 继承。继承可以让子类具有父类的特性,提高了代码的重用性。 从设计上是一种增量进化,原有父类设计不变的情况下,可以增加新的功能,或者改进已有的算法。
  3. 多态。多态是指同一个方法调用由于对象不同会产生不同的行为。生活中这样的例子比比皆 是:同样是休息方法,人不同休息方法不同。张三休息是睡觉,李四休息是玩游戏,程序员休息是“敲几行代码”

继承

  • 继承是面向对象程序设计的重要特征,也是实现“代码复用”的重要手段。 如果一个新类继承自一个设计好的类,就直接具备了已有类的特征,就大大降低了工作难度。已有的类,我们称为“父类或者基类”,新的类,我们称为“子类或者派生类”

  • Python 支持多重继承,一个子类可以继承多个父类。继承的语法格式如下:

class 子类类名(父类 1[,父类 2...]):
	类体
  • 如果在类定义中没有指定父类,则默认父类是 object 类。也就是说,object 是所有类的父类,里面定义了一些所有类共有的默认实现,比如:__new__()
  • 定义子类时,必须在其构造函数中调用父类的构造函数。【逻辑上的必须而不是语法上的必须】调用格式如下:
父类名.__init__(self, 参数列表)
class Person:

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

    def say_age(self):
        print(self.name,"'s age is ",self.__age)


class Student(Person):

    def __init__(self,name,age,score):
        Person.__init__(self,name,age)
        self.score = score


s1 = Student("Cairo",15,85)
s1.say_age()
print(dir(s1))

Python基础知识(八)2021.2.8子类并不会自动调用父类的__init__()函数,必须显式的调用!
私有的方法和属性也继承了但是并不能直接用

类成员的继承和方法的重写

  1. 成员继承:子类继承了父类除构造方法之外的所有成员。
  2. 方法重写:子类可以重新定义父类中的方法,这样就会覆盖父类的方法,也称为“重写”
  3. Python 支持多继承,如果父类中有相同名字的方法,在子类没有指定父类名时,解释器将 “从左向右”按顺序搜索。
  4. MRO(Method Resolution Order):方法解析顺序。 我们可以通过 mro()方法获得 “类的层次结构”,方法解析顺序也是按照这个“类的层次结构”寻找的。【广度优先算法】
mro()查看类的层次结构
print(Student.mro())

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object根类

object 类是所有类的父类,因此所有的类都有 object 类的属性和方法。

print(dir(Student))
print(dir(object))
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', 
'__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', 
'__getattribute__', '__gt__', '__hash__',
'__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__',
 '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__',
  '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', 
  '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'say_age']
['__class__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__',
 '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__',
  '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__',
   '__le__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', 
   '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__',
    '__str__', '__subclasshook__']
  1. Person 对象增加了六个属性: __dict__ __module__ __weakref__ age name say_age
  2. object 的所有属性,Person 类作为 object 的子类,显然包含了所有的属性。
  3. 我们打印 age、name、say_age,发现 say_age 虽然是方法,实际上也是属性。只不过, 这个属性的类型是“method”而已age <class 'int'> name <class 'str'> say_age <class 'method'>

重写__str__方法

object 有一个__str__()方法,用于返回一个对于“对象的描述”,对应于内置函数 str() 经常用于 print()方法,帮助我们查看对象的信息。__str__()可以重写。

class Person:
    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age = age

    def __str__(self):
        """将对象转换成一个字符串,一般用于print方法"""
        return "name is {0}, age is {1}".format(self.name,self.age)

p = Person("Cairo",18)
print(p)

打印对象就会打印str方法中返回的字符串,如果不重写的话,返回的是object的str

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多重继承(尽量不要使用)

Python 支持多重继承,一个子类可以有多个“直接父类”。这样,就具备了“多个父 类”的特点。但是由于,这样会被“类的整体层次”搞的异常复杂,尽量避免使用。

super()获得父类的定义

在子类中,如果想要获得父类的方法时,我们可以通过 super()来做。super()代表父类的定义【看成是父类的代码】,不是父类对象。

class A:
    def say(self):
        print("A",self)
        print("say AAA")

class B(A):
    def say(self):
        # 同名方法可以用类名来调用也可以用super来调用
        # A.say(self)
        super().say()
        print("say BBB")

b = B()
b.say()

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多态

多态(polymorphism)是指同一个方法调用由于对象不同可能会产生不同的行为。 关于多态要注意以下 2 点:

  1. 多态是方法的多态,属性没有多态。
  2. 多态的存在有 2 个必要条件:继承、方法重写。
class Animal:
    def shout(self):
        print("Animal")

class Dog(Animal):
    def shout(self):
        print("Dog")

class Cat(Animal):
    def shout(self):
        print("Cat")

def animalShout(a):
    if isinstance(a,Animal):
        a.shout()

animalShout(Cat())
animalShout(Dog())

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特殊方法和运算符重载

Python的运算符实际上是通过调用对象的特殊方法实现的。

a = 20
b = 30
c = a+b
d = a.__add__(b)
print("c=",c)
print("d=",d)

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在重写的方法中,首先使用isinstance判断是否是对应的操作对象类型。

特殊属性

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class A:
    pass

class B:
    pass

class C(B,A):

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

    def cc(self):
        print("cc")


c = C(3)
print(c.__dict__)
print(c.__class__)
print(C.__bases__)
print(C.mro())
print(A.__subclasses__())

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对象的浅拷贝和深拷贝

  • 变量的赋值操作只是形成两个变量,实际还是指向同一个对象。

  • 浅拷贝Python 拷贝一般都是浅拷贝。拷贝时,对象包含的子对象内容不拷贝。因此,源对象和拷贝对象会引用同一个子对象。

  • 深拷贝使用 copy 模块的 deepcopy 函数,递归拷贝对象中包含的子对象。源对象和拷贝对象所有的子对象也不同。

组合

  • “is-a”关系,我们可以使用“继承”。从而实现子类拥有的父类的方法和属性。“is-a” 关系指的是类似这样的关系:狗是动物,dog is animal。狗类就应该继承动物类。
  • “has-a”关系,我们可以使用“组合”,也能实现一个类拥有另一个类的方法和属性。” has-a”关系指的是这样的关系:手机拥有 CPU。 MobilePhone has a CPU。
class MobilePhone:
    def __init__(self,cpu,screen):
        self.cpu = cpu
        self.screen = screen


class CPU:
    def calculate(self):
        print("计算,算个 12345")


class Screen:
    def show(self):
        print("显示一个好看的画面,亮瞎你的钛合金大眼")

c = CPU()
s = Screen()
m = MobilePhone(c,s)
m.cpu.calculate()
#通过组合,我们也能调用 cpu 对象的方法。相 当于手机对象间接拥有了“cpu 的方法” m.screen.show()

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设计模式_工厂模式实现

  • 设计模式是面向对象语言特有的内容,是我们在面临某一类问题时候固定的做法,设计 模式有很多种,比较流行的是:GOF(Goup Of Four)23 种设计模式。两个最常用的模式:工厂模式和单例模式。
  • 工厂模式实现了创建者和调用者的分离,使用专门的工厂类将选择实现类、创建对象进 行统一的管理和控制。
class Benz():
    pass

class BMW():
    pass

class BYD():
    pass

class CarFactory():
    def createCar(self,brand):
        if(brand =="Benz"):
            return Benz()
        if(brand == "BMW"):
            return BMW()
        if(brand == "BYD"):
            return BYD()
        else:
            return "unknown brand!"

factory = CarFactory()
benz = factory.createCar("Benz")
print(benz)
car = factory.createCar("BYD")
prinv(car)

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设计模式_单例模式实现

  • 单例模式(Singleton Pattern)的核心作用是确保一个类只有一个实例,并且提供一个访问该实例的全局访问点
  • 单例模式只生成一个实例对象,减少了对系统资源的开销。当一个对象的产生需要比较多的资源,如读取配置文件、产生其他依赖对象时,可以产生一个“单例对象”,然后永久驻留内存中,从而极大的降低开销。
  • 单例模式有多种实现的方式,我们这里推荐重写__new__()的方法
class MySingleton:
    __obj = None
    __init__flag = True

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls.__obj==None:
            cls.__obj=object.__new__(cls)

        return cls.__obj

    def __init__(self,name):
        if MySingleton.__init__flag:
            print("init....")
            self.name = name
            MySingleton.__init__flag = False


a = MySingleton("aa")
print(a)
b = MySingleton("bb")
print(b)

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原文地址:《Python基础知识(八)2021.2.8》 发布于2021-02-16

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