python面向对象编程实例

1.编写程序, 编写一个学生类, 要求有一个计数器的属性, 统计总共实例化了多少个学生

class Student:
    """学生类"""
    count = 0  # 计数
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
        Student.count += 1  # 要使得变量全局有效，就定义为类的属性

    def learn(self):
        print("is learning")

stu1 = Student("jack", 33)
stu2 = Student("amy", 24)
stu3 = Student("lucy", 22)
stu4 = Student("lulu", 45)
print("实例化了%s个学生" % Student.count)

输出：
实例化了4个学生

2.编写程序, A 继承了 B, 俩个类都实现了 handle 方法, 在 A 中的 handle 方法中调用 B 的 handle 方法

class B:
    """类B"""
    def __init__(self):
        pass

    def handle(self):
        print("B.handle")

class A(B):
    """类A"""
    def __init__(self):
        super().__init__()

    def handle(self):
        super().handle()  # super依赖于继承

a = A()
a.handle()

输出：
B.handle

3.编写程序, 如下有三点要求：

1. 自定义用户信息数据结构， 写入文件, 然后读取出内容, 利用json模块进行数据的序列化和反序列化
2. 定义用户类，定义方法db，例如 执行obj.db可以拿到用户数据结构
3. 在该类中实现登录、退出方法, 登录成功将状态(status)修改为True, 退出将状态修改为False(退出要判断是否处于登录状态).密码输入错误三次将设置锁定时间(下次登录如果和当前时间比较大于30秒即不允许登录)

用户数据结构：user_info

{
    "egon":{"password":"",'status':False,'timeout':0},
    "alex":{"password":"",'status':False,'timeout':0},
}

import json
import time
# data = {
#     "egon":{"password":"123",'status':False,'timeout':0},
#     "alex":{"password":"456",'status':False,'timeout':0},
# }
#
# with open("user_info", "w", encoding="utf-8") as f:
#     json.dump(data, f)  # 序列化

class User:
    """用户类"""
    def __init__(self):
        self.user_dic = self.read()  # 初始化时将用户信息读取出来
        self.username = ""  # 记录当前登录用户

    def write(self):
        """序列化"""
        with open("user_info", "w", encoding="utf-8") as f:
            json.dump(self.user_dic, f)  # 序列化

    def read(self):
        """拿到用户数据"""
        with open("user_info", "r", encoding="utf-8") as f:
            user_dic = json.load(f)  # 反序列化
            return user_dic

    def db(self):
        print("用户数据结构：", self.user_dic)

    def login(self):
        """登录"""
        i = 0
        while i < 3:
            username = input("username:").strip()
            password = input("password:").strip()
            if username in self.user_dic and password == self.user_dic[username]["password"]:
                time_now = time.time()  # 获取当前时间
                period = time_now - self.user_dic[username]["timeout"]  # 时间差
                if period >= 30:  # 判断时间间隔是否满足登录条件
                    print("------%s登陆成功-----" % username)
                    self.username = username
                    self.user_dic[username]["status"] = True  # 记录用户登录状态
                    self.write()  # 将修改保存到文件
                    break
                else:
                    print("用户处于锁定状态，请%s S后再试" % (30 - period))
                    break
            else:
                print("用户名或密码错误！")
                i += 1
                if i == 3 and username in self.user_dic:
                    self.user_dic[username]["timeout"] = time.time()  # 记录3次登录失败的时间点
                    self.write()  # 将修改保存到文件
                    exit("退出")

    def exit(self):
        """退出"""
        if self.username:  # 用户处于登录状态
            self.user_dic[self.username]["status"] = False  # 修改用户登录状态
            self.write()  # 将修改保存到文件
            exit("用户%s退出登录" % self.username)

    def help_info(self):
        """帮助信息"""
        print("""命令列表：
         查看数据结构：db
         登录：login
         退出登录：exit""")

    def handle(self):
        """处理用户输入命令"""
        while True:
            cmd = input("请输入命令:").strip()
            cmd = cmd.split()
            if hasattr(self, cmd[0]):  # 使用反射
                func = getattr(self, cmd[0])  # 拿到方法名
                func()
            else:
                self.help_info()  # 打印帮助信息

user = User()
if __name__ == "__main__":
    user.handle()

"""
输出：
请输入命令:login
username:egon
password:123
------egon登陆成功-----
请输入命令:exit
用户egon退出登录
"""

4.用面向对象的形式编写一个老师角色, 并实现以下功能, 获取老师列表, 创建老师、删除老师、创建成功之后通过 pickle 序列化保存到文件里，并在下一次重启程序时能
读取到创建的老师, 例如程序目录结构如下.

proj
|-- bin/
|   |-- start.py         程序启动文件
|-- config/
|   |-- settings.py     程序配置(例如: 配置存储创建老师的路径相关等)
|-- db                  数据存储(持久化, 使得每次再重启程序时, 相关数据对应保留)
|   |-- teachers/          存储所有老师的文件
|   |-- ...                ...
|-- src/                程序主体模块存放
|   |-- __init__.py
|   |-- teacher.py      例如: 实现老师相关功能的文件
|   |-- group.py        例如: 实现班级相关的功能的文件
    |-- main.py         程序运行主体程序(可进行菜单选择等)
|-- README.md 程序说明文件

代码：

# start.py
"""程序启动文件"""
import os
import sys
BASE_PATH = os.path.dirname(os.getcwd())
sys.path.insert(0, BASE_PATH)  # 将proj的路径添加到模块搜索路径中
from src import main

if __name__ == "__main__":
    main.main()

# settings.py
"""定义一些常量"""
import os

BASE_PATH = os.path.dirname(os.getcwd())
teacher_file = os.path.join(BASE_PATH, "db", "teacher_info")  # 教师文件路径

# main.py
"""程序运行主体，可进行菜单选择"""
from src.manager import Manager

def main():
    li = Manager.info
    for i in range(len(li)):
        print(i+1, li[i][0])
    while True:
        ch = input("输入序号进行操作：").strip()
        getattr(Manager(), li[int(ch)-1][1])()  # 反射， 找到对象相应的方法并执行

# manager.py
"""创建教师，删除教师，查看教师"""
from src.my_pickle import MyPickle
from config.settings import *
from src.teacher import Teacher

class Manager:
    """管理员类"""
    info = [("查看教师", "show_teacher"),("创建教师", "create_teacher"),
            ("删除教师", "delete_teacher"), ("退出", "exit")]

    def __init__(self):
        self.teacher_pickle_obj = MyPickle(teacher_file)  # 实例化MyPickle类，teacher_file是settings中的教师文件路径

    def show(self, pickle_obj):
        """从文件中读取信息"""
        pick_obj = getattr(self, pickle_obj)
        data_g = pick_obj.readiter()  # 读取对象信息
        for teacher_obj in data_g:
            for key in teacher_obj.__dict__:
                print(key, teacher_obj.__dict__[key])  # 打印对象信息
            print("-" * 50)

    def show_teacher(self):
        """查看教师信息"""
        print("教师信息".center(45, "-"))
        self.show("teacher_pickle_obj")

    def create_teacher(self):
        """创建教师信息"""
        name = input("输入要创建的教师姓名：").strip()
        school = input("输入教师所在学校：").strip()
        teacher = Teacher(name, school)  # 实例化一个教师对象
        self.teacher_pickle_obj.write(teacher)  # 将对象写入文件
        print("创建教师成功！")

    def delete_teacher(self):
        """删除教师信息"""
        self.show_teacher()
        inp = input("输入要删除的教师姓名：").strip()
        self.teacher_pickle_obj.delete(inp)  # 删除
        print("删除成功！")

    def exit(self):
        exit()

# my_pickle.py
"""读写文件信息"""
import pickle
import os
from config.settings import *

class MyPickle:
    def __init__(self, filename):
        self.filename = filename

    def write(self, data):  # 写入
        with open(self.filename, "ab") as f:
            pickle.dump(data, f)

    def readiter(self):  # 读取
        with open(self.filename, "rb") as f:
            while True:
                try:
                    data = pickle.load(f)
                    yield data
                except:
                    break

    def delete(self, name):  # 删除
        f2 = MyPickle(self.filename+".bak")  # 新建一个文件
        for item in self.readiter():  # 从文件中load数据
            if item.name == name:
                pass  # 找到了就不写入
            else:
                f2.write(item)  # 没找到就将对象写入文件
        os.remove(self.filename)  # 删除旧文件
        os.rename(self.filename+".bak", self.filename)  # 新文件名重命名为旧文件名

# teacher.py

class Teacher:
    """教师类"""
    def __init__(self, name, school):
        self.name = name
        self.school = school

5、定义MySQL类

要求：

1.对象有id、host、port三个属性

2.定义工具create_id，在实例化时为每个对象随机生成id，保证id唯一

3.提供两种实例化方式，方式一：用户传入host和port 方式二：从配置文件中读取host和port进行实例化

4.为对象定制方法，save和get_obj_by_id，save能自动将对象序列化到文件中，文件路径为配置文件中DB_PATH,文件名为id号，保存之前验证对象是否已经存在，若存在则抛出异常，;get_obj_by_id方法用来从文件中反序列化出对象

mysql.py

"""以时间戳作为对象的id"""
import time
import pickle
import os
import settings

class MySql:
    """MySql类"""
    def __init__(self, host=settings.HOST, port=settings.PORT):
        self.host = host
        self.port = port
        self.id = self.create_id()  # 为对象生成id

    def create_id(self):
        """为对象生成id"""
        return int(time.time())

    def save(self):
        """将对象序列化到文件中"""
        if not os.path.isfile(os.path.join(settings.DB_PATH, str(self.id))):  # 判断文件是否存在
            with open(os.path.join(settings.DB_PATH, str(self.id)), "wb") as f:
                pickle.dump(self, f)
        else:
            raise TabError("the id has already existed")

    def get_obj_by_id(self, obj_id):
        """反序列化对象"""
        with open(os.path.join(settings.DB_PATH, str(obj_id)), "rb") as f:
            mysql_obj = pickle.load(f)
        print(mysql_obj)
        print(mysql_obj.id,mysql_obj.host, mysql_obj.port)

mysql = MySql()  # 默认从配置文件中读取host和port
mysql1 = MySql("192.168.0.11", 8089)  # 用户传入host和port
mysql1.save()
mysql.get_obj_by_id(1528189434)

settings.py

import os
DB_PATH = os.path.join(os.getcwd(), "db")  # 序列化的文件存放位置
HOST = "127.0.0.1"
PORT = 8080