python基础学习笔记——类的约束

⾸先, 你要清楚. 约束是对类的约束.

用一个例子说话：

公司让小明给他们的网站完善一个支付功能，小明写了两个类，如下：

class QQpay:
    def pay(self,money):
        print('使用qq支付%s元' % money)
 
class Alipay:
    def pay(self,money):
        print('使用阿里支付%s元' % money)
 
a = Alipay()
a.pay(100)
 
b = QQpay()
b.pay(200)

但是上面这样写不太放方便，也不合理，老大说让他整改，统一一下付款的方式，小明开始加班整理：

class QQpay:
    def pay(self,money):
        print('使用qq支付%s元' % money)
 
class Alipay:
    def pay(self,money):
        print('使用阿里支付%s元' % money)
 
def pay(obj,money):  # 这个函数就是统一支付规则，这个叫做： 归一化设计。
    obj.pay(money)
 
a = Alipay()
b = QQpay()
 
pay(a,100)
pay(b,200)

写了半年的接口，小明终于接了大项目了，结果公司没品位，招了一个野生的程序员春哥接替小明的工作，老大给春哥安排了任务，让他写一个微信支付的功能：

class QQpay:
    def pay(self,money):
        print('使用qq支付%s元' % money)
 
class Alipay:
    def pay(self,money):
        print('使用阿里支付%s元' % money)
 
class Wechatpay:  # 野生程序员一般不会看别人怎么写，自己才是最好，结果......
    def fuqian(self,money):
        print('使用微信支付%s元' % money)
 
def pay(obj,money):
    obj.pay(money)
 
a = Alipay()
b = QQpay()
 
pay(a,100)
pay(b,200)
 
c = Wechatpay()
c.fuqian(300)

结果春哥，受惩罚了，限期整改，那么春哥，发奋图强，看了太白教你学python的相关资料，重新梳理的代码：

class Payment: 
　　""" 此类什么都不做，就是制定一个标准，谁继承我，必须定义我里面的方法。
   """
    def pay(self,money):pass
 
class QQpay(Payment):
    def pay(self,money):
        print('使用qq支付%s元' % money)
 
class Alipay(Payment):
    def pay(self,money):
        print('使用阿里支付%s元' % money)
 
class Wechatpay(Payment):
    def fuqian(self,money):
        print('使用微信支付%s元' % money)
 
def pay(obj,money):
    obj.pay(money)
 
a = Alipay()
b = QQpay()
 
pay(a,100)
pay(b,200)
 
c = Wechatpay()
c.fuqian(300)

但是，这样还会有问题，如果再来野生程序员，他不看其他的支付方式，也不知道为什么继承的类中要定义一个没有意义的方法，所以他会是会我行我素：

class Payment:
　　""" 此类什么都不做，就是制定一个标准，谁继承我，必须定义我里面的方法。
   """
    def pay(self,money):pass
 
class QQpay(Payment):
    def pay(self,money):
        print('使用qq支付%s元' % money)
 
class Alipay(Payment):
    def pay(self,money):
        print('使用阿里支付%s元' % money)
 
class Wechatpay(Payment):
    def fuqian(self,money):
        print('使用微信支付%s元' % money)
 
def pay(obj,money):
    obj.pay(money)
 
a = Alipay()
b = QQpay()
 
pay(a,100)
pay(b,200)
 
c = Wechatpay()
c.fuqian(300)

所以此时我们要用到对类的约束，对类的约束有两种：

1. 提取⽗类. 然后在⽗类中定义好⽅法. 在这个⽅法中什么都不⽤⼲. 就抛⼀个异常就可以了. 这样所有的⼦类都必须重写这个⽅法. 否则. 访问的时候就会报错.

2. 使⽤元类来描述⽗类. 在元类中给出⼀个抽象⽅法. 这样⼦类就不得不给出抽象⽅法的具体实现. 也可以起到约束的效果.

先用第一种方式解决：

class Payment:
    """
    此类什么都不做，就是制定一个标准，谁继承我，必须定义我里面的方法。
    """
    def pay(self,money):
        raise Exception("你没有实现pay方法")
 
class QQpay(Payment):
    def pay(self,money):
        print('使用qq支付%s元' % money)
 
class Alipay(Payment):
    def pay(self,money):
        print('使用阿里支付%s元' % money)
 
class Wechatpay(Payment):
    def fuqian(self,money):
        print('使用微信支付%s元' % money)
 
def pay(obj,money):
    obj.pay(money)
 
a = Alipay()
b = QQpay()
c = Wechatpay()
pay(a,100)
pay(b,200)
pay(c,300)

第二种方式：引入抽象类的概念处理。

from abc import ABCMeta,abstractmethod
class Payment(metaclass=ABCMeta):    # 抽象类 接口类  规范和约束  metaclass指定的是一个元类
    @abstractmethod
    def pay(self):pass  # 抽象方法
 
class Alipay(Payment):
    def pay(self,money):
        print('使用支付宝支付了%s元'%money)
 
class QQpay(Payment):
    def pay(self,money):
        print('使用qq支付了%s元'%money)
 
class Wechatpay(Payment):
    # def pay(self,money):
    #     print('使用微信支付了%s元'%money)
    def recharge(self):pass
 
def pay(a,money):
    a.pay(money)
 
a = Alipay()
a.pay(100)
pay(a,100)    # 归一化设计：不管是哪一个类的对象，都调用同一个函数去完成相似的功能
q = QQpay()
q.pay(100)
pay(q,100)
w = Wechatpay()
pay(w,100)   # 到用的时候才会报错
 
# 抽象类和接口类做的事情 ：建立规范
# 制定一个类的metaclass是ABCMeta，
# 那么这个类就变成了一个抽象类(接口类)
# 这个类的主要功能就是建立一个规范

总结: 约束. 其实就是⽗类对⼦类进⾏约束. ⼦类必须要写xxx⽅法. 在python中约束的⽅式和⽅法有两种:

1. 使⽤抽象类和抽象⽅法, 由于该⽅案来源是java和c#. 所以使⽤频率还是很少的

2. 使⽤⼈为抛出异常的⽅案. 并且尽量抛出的是NotImplementError. 这样比较专业, ⽽且错误比较明确.(推荐)