Python之路,Day7 - 面向对象编程进阶
本节内容:
- 面向对象高级语法部分
- 经典类vs新式类
- 静态方法、类方法、属性方法
- 类的特殊方法
- 反射
- 异常处理
- Socket开发基础
- 作业:开发一个支持多用户在线的FTP程序
经典类vs新式类
把下面代码用python2 和python3都执行一下
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#_*_coding:utf-8_*_ class A: def __init__( self ): self .n = 'A' class B(A): # def __init__(self): # self.n = 'B' pass class C(A): def __init__( self ): self .n = 'C' class D(B,C): # def __init__(self): # self.n = 'D' pass obj = D() print (obj.n) |
classical vs new style:
- 经典类:深度优先
- 新式类:广度优先
- super()用法
抽象接口
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import abc class Alert( object ): '''报警基类''' __metaclass__ = abc.ABCMeta @abc .abstractmethod def send( self ): '''报警消息发送接口''' pass class MailAlert(Alert): pass m = MailAlert() m.send() |
上面的代码仅在py2里有效,python3里怎么实现呢?
静态方法
通过@staticmethod装饰器即可把其装饰的方法变为一个静态方法,什么是静态方法呢?其实不难理解,普通的方法,可以在实例化后直接调用,并且在方法里可以通过self.调用实例变量或类变量,但静态方法是不可以访问实例变量或类变量的,一个不能访问实例变量和类变量的方法,其实相当于跟类本身已经没什么关系了,它与类唯一的关联就是需要通过类名来调用这个方法
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class Dog( object ): def __init__( self ,name): self .name = name @staticmethod #把eat方法变为静态方法 def eat( self ): print ( "%s is eating" % self .name) d = Dog( "ChenRonghua" ) d.eat() |
上面的调用会出以下错误,说是eat需要一个self参数,但调用时却没有传递,没错,当eat变成静态方法后,再通过实例调用时就不会自动把实例本身当作一个参数传给self了。
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Traceback (most recent call last): File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基础/自动化day7面向对象高级/静态方法.py" , line 17 , in <module> d.eat() TypeError: eat() missing 1 required positional argument: 'self' < / module> |
想让上面的代码可以正常工作有两种办法
1. 调用时主动传递实例本身给eat方法,即d.eat(d)
2. 在eat方法中去掉self参数,但这也意味着,在eat中不能通过self.调用实例中的其它变量了
1 class Dog(object):
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3 def __init__(self,name):
4 self.name = name
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6 @staticmethod
7 def eat():
8 print(" is eating")
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12 d = Dog("ChenRonghua")
13 d.eat()
类方法
类方法通过@classmethod装饰器实现,类方法和普通方法的区别是, 类方法只能访问类变量,不能访问实例变量
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class Dog( object ): def __init__( self ,name): self .name = name @classmethod def eat( self ): print ( "%s is eating" % self .name) d = Dog( "ChenRonghua" ) d.eat() |
执行报错如下,说Dog没有name属性,因为name是个实例变量,类方法是不能访问实例变量的
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Traceback (most recent call last): File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基础/自动化day7面向对象高级/类方法.py" , line 16 , in <module> d.eat() File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基础/自动化day7面向对象高级/类方法.py" , line 11 , in eat print ( "%s is eating" % self .name) AttributeError: type object 'Dog' has no attribute 'name' |
此时可以定义一个类变量,也叫name,看下执行效果
class Dog( object ): name = "我是类变量" def __init__( self ,name): self .name = name @classmethod def eat( self ): print ( "%s is eating" % self .name) d = Dog( "ChenRonghua" ) d.eat() #执行结果 我是类变量 is eating |
属性方法
属性方法的作用就是通过@property把一个方法变成一个静态属性
class Dog( object ): def __init__( self ,name): self .name = name @property def eat( self ): print ( " %s is eating" % self .name) d = Dog( "ChenRonghua" ) d.eat() |
调用会出以下错误, 说NoneType is not callable, 因为eat此时已经变成一个静态属性了, 不是方法了, 想调用已经不需要加()号了,直接d.eat就可以了
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Traceback (most recent call last): ChenRonghua is eating File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基础/自动化day7面向对象高级/属性方法.py" , line 16 , in <module> d.eat() TypeError: 'NoneType' object is not callable |
正常调用如下
d = Dog( "ChenRonghua" ) d.eat 输出 ChenRonghua is eating |
好吧,把一个方法变成静态属性有什么卵用呢?既然想要静态变量,那直接定义成一个静态变量不就得了么?well, 以后你会需到很多场景是不能简单通过 定义 静态属性来实现的, 比如 ,你想知道一个航班当前的状态,是到达了、延迟了、取消了、还是已经飞走了, 想知道这种状态你必须经历以下几步:
1. 连接航空公司API查询
2. 对查询结果进行解析
3. 返回结果给你的用户
因此这个status属性的值是一系列动作后才得到的结果,所以你每次调用时,其实它都要经过一系列的动作才返回你结果,但这些动作过程不需要用户关心, 用户只需要调用这个属性就可以,明白 了么?
class Flight(object):
def __init__(self,name):
self.flight_name = name def checking_status(self):
print("checking flight %s status " % self.flight_name)
return 1 @property
def flight_status(self):
status = self.checking_status()
if status == 0 :
print("flight got canceled...")
elif status == 1 :
print("flight is arrived...")
elif status == 2:
print("flight has departured already...")
else:
print("cannot confirm the flight status...,please check later") f = Flight("CA980")
f.flight_status 航班查询
cool , 那现在我只能查询航班状态, 既然这个flight_status已经是个属性了, 那我能否给它赋值呢?试试吧
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f = Flight( "CA980" ) f.flight_status f.flight_status = 2 |
输出, 说不能更改这个属性,我擦。。。。,怎么办怎么办。。。
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checking flight CA980 status flight is arrived... Traceback (most recent call last): File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基础/自动化day7面向对象高级/属性方法.py" , line 58 , in <module> f.flight_status = 2 AttributeError: can't set attribute |
当然可以改, 不过需要通过@proerty.setter装饰器再装饰一下,此时 你需要写一个新方法, 对这个flight_status进行更改。
class Flight(object):
def __init__(self,name):
self.flight_name = name def checking_status(self):
print("checking flight %s status " % self.flight_name)
return 1 @property
def flight_status(self):
status = self.checking_status()
if status == 0 :
print("flight got canceled...")
elif status == 1 :
print("flight is arrived...")
elif status == 2:
print("flight has departured already...")
else:
print("cannot confirm the flight status...,please check later") @flight_status.setter #修改
def flight_status(self,status):
status_dic = {
: "canceled",
:"arrived",
: "departured"
}
print("\033[31;1mHas changed the flight status to \033[0m",status_dic.get(status) ) @flight_status.deleter #删除
def flight_status(self):
print("status got removed...") f = Flight("CA980")
f.flight_status
f.flight_status = 2 #触发@flight_status.setter
del f.flight_status #触发@flight_status.deleter
注意以上代码里还写了一个@flight_status.deleter, 是允许可以将这个属性删除
类的特殊成员方法
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:类的描述信息
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 = 'wupeiqi'
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。
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
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__ 查看类或对象中的所有成员
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'} obj2 = Province('HeNan', 3888)
print obj2.__dict__
# 获取 对象obj1 的成员
# 输出:{'count': 3888, 'name': 'HeNan'}
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 'alex li' obj = Foo()
print obj
# 输出:alex li
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('__getitem__',key) def __setitem__(self, key, value):
print('__setitem__',key,value) def __delitem__(self, key):
print('__delitem__',key) obj = Foo() result = obj['k1'] # 自动触发执行 __getitem__
obj['k2'] = 'alex' # 自动触发执行 __setitem__
del obj['k1']
9. __new__ \ __metaclass__
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class Foo( object ): def __init__( self ,name): self .name = name f = Foo( "alex" ) |
上述代码中,obj 是通过 Foo 类实例化的对象,其实,不仅 obj 是一个对象,Foo类本身也是一个对象,因为在Python中一切事物都是对象。
如果按照一切事物都是对象的理论:obj对象是通过执行Foo类的构造方法创建,那么Foo类对象应该也是通过执行某个类的 构造方法 创建。
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print type (f) # 输出:<class '__main__.Foo'> 表示,obj 对象由Foo类创建 print type (Foo) # 输出:<type 'type'> 表示,Foo类对象由 type 类创建 |
所以,f对象是Foo类的一个实例,Foo类对象是 type 类的一个实例,即:Foo类对象 是通过type类的构造方法创建。
那么,创建类就可以有两种方式:
a). 普通方式
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class Foo( object ): def func( self ): print 'hello alex' |
b). 特殊方式
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def func( self ): print 'hello wupeiqi' Foo = type ( 'Foo' ,( object ,), { 'func' : func}) #type第一个参数:类名 #type第二个参数:当前类的基类 #type第三个参数:类的成员 |
def func(self):
print("hello %s"%self.name) def __init__(self,name,age):
self.name = name
self.age = age
Foo = type('Foo',(object,),{'func':func,'__init__':__init__}) f = Foo("jack",22)
f.func() 加上构造方法
加上构造方法
So ,孩子记住,类 是由 type 类实例化产生
那么问题来了,类默认是由 type 类实例化产生,type类中如何实现的创建类?类又是如何创建对象?
答:类中有一个属性 __metaclass__,其用来表示该类由 谁 来实例化创建,所以,我们可以为 __metaclass__ 设置一个type类的派生类,从而查看 类 创建的过程。
#_*_coding:utf-8_*_ class MyType(type):
def __init__(self, child_cls, bases=None, dict=None):
print("--MyType init---", child_cls,bases,dict)
#super(MyType, self).__init__(child_cls, bases, dict) # def __new__(cls, *args, **kwargs):
# print("in mytype new:",cls,args,kwargs)
# type.__new__(cls)
def __call__(self, *args, **kwargs):
print("in mytype call:", self,args,kwargs)
obj = self.__new__(self,args,kwargs) self.__init__(obj,*args,**kwargs) class Foo(object,metaclass=MyType): #in python3
#__metaclass__ = MyType #in python2 def __init__(self, name):
self.name = name
print("Foo ---init__") def __new__(cls, *args, **kwargs):
print("Foo --new--")
return object.__new__(cls) def __call__(self, *args, **kwargs):
print("Foo --call--",args,kwargs)
# 第一阶段:解释器从上到下执行代码创建Foo类
# 第二阶段:通过Foo类创建obj对象
obj = Foo("Alex")
#print(obj.name) 自定义元类
类的生成 调用 顺序依次是 __new__ --> __call__ --> __init__
metaclass 详解文章:http://stackoverflow.com/questions/100003/what-is-a-metaclass-in-python 得票最高那个答案写的非常好
反射
通过字符串映射或修改程序运行时的状态、属性、方法, 有以下4个方法
def getattr(object, name, default=None): # known special case of getattr
"""
getattr(object, name[, default]) -> value Get a named attribute from an object; getattr(x, 'y') is equivalent to x.y.
When a default argument is given, it is returned when the attribute doesn't
exist; without it, an exception is raised in that case.
"""
pass getattr(object, name, default=None)
getattr
判断object中有没有一个name字符串对应的方法或属性(hasattr(object,name))
def setattr(x, y, v): # real signature unknown; restored from __doc__
"""
Sets the named attribute on the given object to the specified value. setattr(x, 'y', v) is equivalent to ``x.y = v''
def delattr(x, y): # real signature unknown; restored from __doc__
"""
Deletes the named attribute from the given object. delattr(x, 'y') is equivalent to ``del x.y''
""" delattr(x, y)
delattr
class Foo(object): def __init__(self):
self.name = 'wupeiqi' def func(self):
return 'func' obj = Foo() # #### 检查是否含有成员 ####
hasattr(obj, 'name')
hasattr(obj, 'func') # #### 获取成员 ####
getattr(obj, 'name')
getattr(obj, 'func') # #### 设置成员 ####
setattr(obj, 'age', 18)
setattr(obj, 'show', lambda num: num + 1) # #### 删除成员 ####
delattr(obj, 'name')
delattr(obj, 'func') 反射代码示例
反射代码示例
动态导入模块
import
importlib
__import__
(
'import_lib.metaclass'
)
#这是解释器自己内部用的
#importlib.import_module('import_lib.metaclass') #与上面这句效果一样,官方建议用这个
异常处理
参考 http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5017742.html
Socket 编程
参考:http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5040823.html
作业:开发一个支持多用户在线的FTP程序
要求:
- 用户加密认证
- 允许同时多用户登录
- 每个用户有自己的家目录 ,且只能访问自己的家目录
- 对用户进行磁盘配额,每个用户的可用空间不同
- 允许用户在ftp server上随意切换目录
- 允许用户查看当前目录下文件
- 允许上传和下载文件,保证文件一致性
- 文件传输过程中显示进度条
- 附加功能:支持文件的断点续传
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