Python之路(第二十九篇) 面向对象进阶：内置方法补充、异常处理

一、__new__方法

__init__()是初始化方法，__new__()方法是构造方法，创建一个新的对象

实例化对象的时候，调用__init__()初始化之前，先调用了__new__()方法

__new__()必须要有返回值，返回实例化出来的实例

  def __new__(cls, *args, **kwargs):

例子

  class Foo:
  ​
      def __init__(self,name):
          self.name = name
  ​
      def __new__(cls, *args, **kwargs):
           obj = object.__new__(Foo)  #调用object创建新的空对象
           obj.__init__(*args, **kwargs)  #调用对象的__init__方法对对象属性字典增加属性
           return obj  #返回新创建的属性给f
  ​
  f = Foo("nick") #这里直接调用__call__方法
  print(f.name)
  print(f.__dict__)

　　

二、__len__方法

如果一个类表现得像一个list，要获取有多少个元素，就得用 __len__() 函数。

例子

  class Student():
      def __init__(self,*args):
          self.names = args
  ​
      def __len__(self):
          return len(self.names)
  ​
  s = Student("nick","jack","pony")
  print(len(s)) #用len直接调用__len__方法

　　

三、__eq__方法

__eq__(slef,other) ，判断self对象是否等于other对象，使用==或者is调用此方法。

例子

  class Foo:
  ​
      def __init__(self,name):
          self.name = name
  ​
      def __eq__(self, other):
          if self.name == other.name:  #判断如果对象的name属性相等就返回True
              return True
          else:
              return False
  ​
  obj1 = Foo("nick")
  obj2 = Foo("nicholas")
  print(obj1 is obj2)

　　

四、__hash__方法

获取取一个对象的哈希值，一般来说，对于对象的hash值是基于对象的内存地址生成的，但是重写__hash__方法可以自己定制hash取值的对象

例子

  class Foo:
  ​
      def __init__(self,name,age):
          self.name = name
          self.age = age
  ​
      def __hash__(self):
          return hash(self.name+str(self.age)) #这里基于对象的两个属性返回hash值
  ​
  ​
  obj1 = Foo("nick",18)  #注意hash的对象不能是整数
  obj2 = Foo("nick",18)
  print(hash(obj1))
  print(hash(obj2))

　　

五、经典代码分析

例子1、纸牌游戏

  from collections import namedtuple
  ​
  Card = namedtuple("Card",["rank","suit"]) #这里相当于创建了一个名为Card的类，后面的列表里是类的类属性，没有函数属性
                                            #
  class FranchDeck:
      ranks = [str(n) for n in range(2,11)] + list('JQKA')
      suits = ['红心','方板','梅花','黑桃']
  ​
      def __init__(self):
          self._cards = [Card(rank,suit) for rank in FranchDeck.ranks for suit in FranchDeck.suits] #这里是一个列表生成式，
          #将第一个for循环里的值赋值给rank,将第二个for循环里的值赋给suit,这个类只要一实例化就自动生成了一副除了没有大小王的牌
          #每张牌都是用元组来表示的
      def __len__(self):
          return len(self._cards) # choice()方法依赖__len__(self)
  ​
      def __getitem__(self, item):
          return self._cards[item]
  ​
      def __setitem__(self, key, value):
          self._cards[key] = value
  ​
  deck = FranchDeck()  #这里相当于创建了一副牌
  print(deck[0]) #打印第一张牌
  print(deck[2:5]) #打印第2-4张牌
  from random import choice,shuffle
  print(choice(deck))  #随机抽取一张牌
  shuffle(deck) #洗牌
  print("洗牌后的第一张",deck[0]) #打印第一张牌
  ​
  # 如果不实现,__getitem__(self, item)和__setitem__(self, key, value)
  # 会报错:TypeError: 'FranchDeck' object does not support indexing,不支持下标索引,
  # 因为这里的随机洗牌,会用到下标方式取牌和放牌.

　　

例子2

去重，去除对象中名字、性别相同、但年龄不同的对象

这里要用到set()函数，如果set函数参数为空，则返回一个空的set对象 如果参数是一个可迭代对象时，则返回去重的一个set对象。

set()函数去重需要用到__eq__()、__hash__()内置方法。

  class People:
  ​
      def __init__(self,name,sex,age):
          self.name = name
          self.sex = sex
          self.age = age
  ​
      def __eq__(self, other):
          if self.name == other.name and self.sex == other.sex:
              return True
          return False
  ​
      def __hash__(self):
          return hash(self.name+self.sex)
  ​
  obj1 = People("nick","male",18)
  obj2 = People("nick","male",20)
  print(set((obj1,obj2))) #注意set()函数传入的参数必须是可迭代对象，这里用的是元组
  li = [obj1,obj2]
  print(set(li))  #也可以用列表

　　

六、异常处理

1、什么是异常

异常就是程序运行时发生错误的信号（在程序出现错误时，则会产生一个异常，若程序没有处理它，则会抛出该异常，程序的运行也随之终止）

错误分成两种：语法错误和逻辑错误

语法错误是一些代码的标点符号错误等。逻辑错误有很多种。

语法错误示例：

  #语法错误示范一
  if
  #语法错误示范二
  def test:
      pass
  #语法错误示范三
  class Foo
      pass
  #语法错误示范四
  print(haha
  ​
  1.语法错误（这种错误过不了python解释器的语法检测，必须在程序执行前就改正）

　　

逻辑错误示例

  #TypeError:int类型不可迭代
  for i in 3:
      pass

  #ValueError
  num=input(">>: ") #输入hello
  int(num)
  ​
  #NameError
  aaa
  ​
  #IndexError
  l=['egon','aa']
  l[3]
  ​
  #KeyError
  dic={'name':'egon'}
  dic['age']
  ​
  #AttributeError
  class Foo:pass
  Foo.x
  ​
  #ZeroDivisionError:无法完成计算
  res1=1/0
  res2=1+'str'
  ​

　　

2、异常的种类

常用异常

  AttributeError 试图访问一个对象没有的属性，比如foo.x，但是foo没有属性x
  IOError 输入/输出异常；基本上是无法打开文件
  ImportError 无法引入模块或包；基本上是路径问题或名称错误
  IndentationError 语法错误（的子类） ；代码没有正确对齐
  IndexError 下标索引超出序列边界，比如当x只有三个元素，却试图访问x[5]
  KeyError 试图访问字典里不存在的键
  KeyboardInterrupt Ctrl+C被按下
  NameError 使用一个还未被赋予对象的变量
  SyntaxError Python代码非法，代码不能编译，语法错误
  TypeError 传入对象类型与要求的不符合
  UnboundLocalError 试图访问一个还未被设置的局部变量，基本上是由于另有一个同名的全局变量，
  导致你以为正在访问它
  ValueError 传入一个调用者不期望的值，即使值的类型是正确的
  ​

　　

其他异常

  异常名称    描述
  BaseException    所有异常的基类
  SystemExit    解释器请求退出
  KeyboardInterrupt    用户中断执行(通常是输入^C)
  Exception    常规错误的基类
  StopIteration    迭代器没有更多的值
  GeneratorExit    生成器(generator)发生异常来通知退出
  StandardError    所有的内建标准异常的基类
  ArithmeticError    所有数值计算错误的基类
  FloatingPointError    浮点计算错误
  OverflowError    数值运算超出最大限制
  ZeroDivisionError    除(或取模)零 (所有数据类型)
  AssertionError    断言语句失败
  AttributeError    对象没有这个属性
  EOFError    没有内建输入,到达EOF 标记
  EnvironmentError    操作系统错误的基类
  IOError    输入/输出操作失败
  OSError    操作系统错误
  WindowsError    系统调用失败
  ImportError    导入模块/对象失败
  LookupError    无效数据查询的基类
  IndexError    序列中没有此索引(index)
  KeyError    映射中没有这个键
  MemoryError    内存溢出错误(对于Python 解释器不是致命的)
  NameError    未声明/初始化对象 (没有属性)
  UnboundLocalError    访问未初始化的本地变量
  ReferenceError    弱引用(Weak reference)试图访问已经垃圾回收了的对象
  RuntimeError    一般的运行时错误
  NotImplementedError    尚未实现的方法
  SyntaxError    Python 语法错误
  IndentationError    缩进错误
  TabError    Tab 和空格混用
  SystemError    一般的解释器系统错误
  TypeError    对类型无效的操作
  ValueError    传入无效的参数
  UnicodeError    Unicode 相关的错误
  UnicodeDecodeError    Unicode 解码时的错误
  UnicodeEncodeError    Unicode 编码时错误
  UnicodeTranslateError    Unicode 转换时错误
  Warning    警告的基类
  DeprecationWarning    关于被弃用的特征的警告
  FutureWarning    关于构造将来语义会有改变的警告
  OverflowWarning    旧的关于自动提升为长整型(long)的警告
  PendingDeprecationWarning    关于特性将会被废弃的警告
  RuntimeWarning    可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告
  SyntaxWarning    可疑的语法的警告
  UserWarning    用户代码生成的警告

　　

3、异常处理

python解释器检测到错误，触发异常（也允许程序员自己触发异常）

程序员编写特定的代码，专门用来捕捉这个异常（这段代码与程序逻辑无关，与异常处理有关）

如果捕捉成功则进入另外一个处理分支，执行你为其定制的逻辑，使程序不会崩溃，这就是异常处理

4、异常处理的意义

python解析器去执行程序，检测到了一个错误时，触发异常，异常触发后且没被处理的情况下，程序就在当前异常处终止，后面的代码不会运行，所以你必须提供一种异常处理机制来增强你程序的健壮性与容错性。

5、如何进行异常处理

如果错误发生的条件是可预知的，我们需要用if进行处理：在错误发生之前进行预防

  AGE=10
  while True:
      age=input("请输入年龄: ").strip()
      if age.isdigit(): #只有在age为字符串形式的整数时,下列代码才不会出错,该条件是可预知的
          age=int(age)
          if age == AGE:
              print('you got it')
              break

　　

如果错误发生的条件是不可预知的，则需要用到try...except：在错误发生之后进行处理

try...except

  基本语法为
  try:
      被检测的代码块
  except 异常类型：
      try中一旦检测到异常，就执行这个位置的逻辑

 #举例
  try:
      f=open('a.txt')
      g=(line.strip() for line in f)
      print(next(g))
      print(next(g))
      print(next(g))
      print(next(g))
      print(next(g))
  except StopIteration:
      f.close()

　　

6、try...except的详细用法

.异常类只能用来处理指定的异常情况，如果非指定异常则无法处理

  s1 = 'hello'
  try:
      int(s1)
  except IndexError as e: # 未捕获到异常，程序直接报错
      print e

　　

多分支与万能异常

多分支

  s1 = 'hello'
  try:
      int(s1)  #这里产生那种错误就执行那个类型错误下的处理方式
  except IndexError as e:
      print("IndexError")
      print(e)
  except KeyError as e:
      print("KeyError")
      print(e)
  except ValueError as e:
      print("ValueError")
      print(e)

　　

万能异常

万能异常是Exception，可以捕获任何异常。

  s1 = 'hello'
  li = [1,2,3]
  try:
      int(s1)
      print(li[4])
  except Exception as e:
      print(e)
如果你想要的效果是，无论出现什么异常

　　

，我们统一丢弃，或者使用同一段代码逻辑去处理他们，那么直接用万能异常Exception处理就行。

如果你想要的效果是，对于不同的异常我们需要定制不同的处理逻辑，那就需要用到多分支了。

也可以在多分支的最后加一个Exception。

try...except...else

  s1 = 'hello'
  try:
      int(s1)
  except IndexError as e:
      print(e)
  except KeyError as e:
      print(e)
  except ValueError as e:
      print(e)
  #except Exception as e:
  #    print(e)
  else:
      print('try内代码块没有异常则执行我')  #没有报异常就执行这个，与for..else类似
  finally:
      print('无论异常与否,都会执行该模块,通常是进行清理工作')  #收尾的finally

　　

主动触发异常

raise 主动报出异常

  raise [Exception [, args [, traceback]]]

语句中Exception是异常的类型（例如，NameError）参数是一个异常参数值。该参数是可选的，如果不提供，异常的参数是"None"。

最后一个参数是可选的（在实践中很少使用），如果存在，是跟踪异常对象。主动触发的异常也可以被捕捉到。

  try:
      raise TypeError('类型错误')
  except Exception as e:
      print(e)

　　

自定义异常

自定义异常的两种方式

  # 方式一
  class MYERROR(Exception):
  ​
      def __init__(self):
          self.err = "自定义异常"
  ​
      def __str__(self):
          return self.err
  ​
  e = MYERROR()
  raise MYERROR
  ​
  #方式二
  class MYERROR2(BaseException):
  ​
      def __init__(self,msg):
          self.msg = msg
      #继承BaseException类不再需要__str__方法，BaseException中已经实现了
  try:
      raise MYERROR2("自定义异常")
  except Exception as e:
      print("-----")
      print(e）

　　

python的异常继承树

7、assert

assert是断言的意思,我断定这个程序执行之后或者之前会有这样的结果，如果不是，那就扔出一个错误。

语法：

  assert expression [, arguments] 
  assert 表达式 [, 参数]

arguments是断言的值

例子

  li = [1,2,3,4]
  assert len(li) >= 5, '列表元素个数大于5'
  ​
  assert 1 != 1,"断言"

　　

8、什么时候用异常处理

try...except应该尽量少用，因为给你的程序加了一种异常处理的逻辑，会导致代码可读性变差。

而且异常处理，只有在有些异常无法预知的情况下，才加上try...except，其他的逻辑错误应该尽量修正。