python面向对象(进阶篇)
本篇将详细介绍Python 类的成员、成员修饰符、类的特殊成员。
类的成员:
类的成员可以分为三大类:字段(变量)、方法、属性。
注:所有成员中,只有普通字段的内容保存对象中,即:根据此类创建了多少对象,在内存中就有多少个普通字段。而其他的成员,则都是保存在类中,即:无论对象的多少,在内存中只创建一份。
一、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:
- 普通字段属于对象
- 静态字段属于类
由上述代码可以看出【普通字段需要通过对象来访问】【静态字段通过类访问】,在使用上可以看出普通字段和静态字段的归属是不同的。其在内容的存储方式类似如下图:
由上图看出:
- 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。
二、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。
- 普通方法:由对象调用;至少一个self参数;执行普通方法时,自动将调用该方法的对象赋值给self;
- 类方法:由类调用; 至少一个cls参数;执行类方法时,自动将调用该方法的类复制给cls;
- 静态方法:由类调用;无默认参数;
class Foo:
def __init__(self, name):
self.name = name def ord_func(self):
""" 定义普通方法,至少有一个self参数 """
# print self.name
print('普通方法') @classmethod
def class_func(cls):
""" 定义类方法,至少有一个cls参数 """
print( '类方法') @staticmethod
def static_func():
""" 定义静态方法 ,无默认参数""" print('’静态方法') # 调用普通方法
f = Foo()
f.ord_func() # 调用类方法
Foo.class_func() # 调用静态方法
Foo.static_func()
方法的定义和使用
三、属性
如果你已经了解Python类中的方法,那么属性就非常简单了,因为Python中的属性其实是普通方法的变种。
对于属性,有以下三个知识点:
- 属性的基本使用
- 属性的两种定义方式
属性的基本使用
由属性的定义和调用要注意一下几点:
- 定义时,在普通方法的基础上添加 @property 装饰器;
- 定义时,属性仅有一个self参数
- 调用时,无需括号
方法:foo_obj.func()
属性:foo_obj.prop
注意: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
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。
实例: 根据用户输入实现翻页功能:
1)
data_list=[]
for i in range(1,101):
data_list.append('movie-%s'% i)
while True:
page=int(input('请输入要查看的页码:'))
per_page_num=10
start=(page-1)*per_page_num
end=page*per_page_num
user_page=data_list[start:end]
for item in user_page:
print(item)
2)
class Pagenation:
def __init__(self, data_list, page, per_page_num=10):
self.data_list = data_list
self.page = page
self.per_page_num = per_page_num @property
def start(self):
return (self.page - 1) * self.per_page_num @property
def end(self):
return self.page * self.per_page_num def show(self):
result = self.data_list[self.start:self.end]
for item in result:
print(item) data_list = []
for i in range(1, 101):
data_list.append('movie-%s' % i)
while True:
page = int(input('请输入要查看的页码:'))
obj = Pagenation(data_list, page)
obj.show()
代码
一个静态属性property本质就是实现了get,set,delete三种方法,例如:
class Goods:
def __init__(self):
# 原价
self.original_price = 100
# 折扣
self.discount = 0.8 @property
def price(self):
# 实际价格 = 原价 * 折扣
new_price = self.original_price * self.discount
return new_price @price.setter
def price(self, value):
self.original_price = value @price.deleter
def price(self):
del self.original_price obj = Goods()
obj.price # 获取商品价格
obj.price = 200 # 修改商品原价
print(obj.price)
del obj.price # 删除商品原价
从上述可见,Python的属性的功能是:属性内部进行一系列的逻辑计算,最终将计算结果返回。
类成员的修饰符
类的所有成员在上一步骤中已经做了详细的介绍,对于每一个类的成员而言都有两种形式:
- 公有成员,在任何地方都能访问
- 私有成员,只有在类的内部才能访问
私有成员和公有成员的定义不同: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)
私有成员和公有成员的访问限制不同:
静态字段
- 公有静态字段:类可以访问;类内部可以访问;派生类中可以访问
- 私有静态字段:仅类内部可以访问;
方法、属性的访问于上述方式相似,即:私有成员只能在类内部使用
普通字段
- 公有普通字段:对象可以访问;类内部可以访问;派生类中可以访问
- 私有普通字段:仅类内部可以访问;
ps:如果想要强制访问私有字段,可以通过 【对象._类名__私有字段明 】访问(如:obj._C__foo),不建议强制访问私有成员。
class C:
def __init__(self):
self.foo = "公有字段" def func(self):
print self.foo # 类内部访问 class D(C):
def show(self):
print self.foo # 派生类中访问 obj = C() obj.foo # 通过对象访问
obj.func() # 类内部访问 obj_son = D();
obj_son.show() # 派生类中访问
公有字段
class C:
def __init__(self):
self.__foo = "私有字段" def func(self):
print self.foo # 类内部访问 class D(C):
def show(self):
print self.foo # 派生类中访问 obj = C() obj.__foo # 通过对象访问 ==> 错误
obj.func() # 类内部访问 ==> 正确 obj_son = D();
obj_son.show() # 派生类中访问 ==> 错误
私有字段
方法、属性的访问于上述方式相似,即:私有成员只能在类内部使用
ps:非要访问私有属性的话,可以通过 对象._类__属性名
类的特殊成员:
上文介绍了Python的类成员以及成员修饰符,从而了解到类中有字段、方法和属性三大类成员,并且成员名前如果有两个下划线,则表示该成员是私有成员,私有成员只能由类内部调用。无论人或事物往往都有不按套路出牌的情况,Python的类成员也是如此,存在着一些具有特殊含义的成员,详情如下:
1. __doc__
表示类的描述信息
class Foo:
""" 描述类信息,这是用于看片的神奇 """ def func(self):
pass print(Foo.__doc__)
输出:描述类信息,这是用于看片的神奇
2. __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 C: def __init__(self):
self.name = 'messi'
from lib.aa import C obj = C()
print obj.__module__ # 输出 lib.aa,即:输出模块
print obj.__class__ # 输出 lib.aa.C,即:输出类
3. __init__
构造方法,通过类创建对象时,自动触发执行。
class Foo:
def __init__(self, name):
self.name = name
self.age = 31 obj = Foo('messi') # 自动执行类中的 __init__ 方法
4. __del__
析构方法,当对象在内存中被释放时,自动触发执行。
注: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的。
class Foo: def __del__(self):
pass
5. __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__
6. __dict__
类或对象中的所有成员
上文中我们知道:类的普通字段属于对象;类中的静态字段和方法等属于类,即:
class Province:
country = 'China' def __init__(self, name, count):
self.name = name
self.count = count def func(self, *args, **kwargs):
print 'func' # 获取类的成员,即:静态字段、方法、
print Province.__dict__
# 输出:{'country': 'China', '__module__': '__main__', 'func': <function func at 0x10be30f50>, '__init__': <function __init__ at 0x10be30ed8>, '__doc__': None} obj1 = Province('HeBei',10000)
print obj1.__dict__
# 获取 对象obj1 的成员
# 输出:{'count': 10000, 'name': 'HeBei'}
7. __str__
如果一个类中定义了__str__方法,那么在打印 对象 时,默认输出该方法的返回值。
class Foo: def __str__(self):
return 'messi' obj = Foo()
print(obj)
# 输出:messi
8、__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(object):
def __getitem__(self, key):
print( key) def __setitem__(self, key, value):
print(key, value) def __delitem__(self, key):
print(key) obj = Foo() result = obj['k1'] # 自动触发执行 __getitem__
obj['k2'] = 'messi' # 自动触发执行 __setitem__
del obj['k1'] # 自动触发执行 __delitem__ k1
k2 messi
k1
10. __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(object):
def __init__(self, sq):
self.sq = sq def __iter__(self):
return iter(self.sq) obj = Foo([11,22,33,44]) for i in obj:
print i
11. __new__
创建一个空对象 (其实这才是构造方法,而init是对数据进行初始化)
class Foo:
def __new__(cls, *args, **kwargs):
return(cls) obj=Foo()
print(obj)
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