python之旅七【第七篇】面向对象之类成员

面向对象的类成员

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；

比如：调用obj1.modify() 在调用的时候就相当于把对象赋值给方法：Dbcontrl.modify(obj1) 他的触发者是对象！

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；

类方法的触发者是类，当类在触发的时候，把自己当作参数传给cls = class

类方法很少用！

静态方法：由类调用；无默认参数；

其实你在类中使用静态方法：类+静态方法其实就等于一个函数！

触发者是类，常用于一个工具类，在调用的时候不需要实例化！举例来说有个工具类，如果是普通方法每次调用的都需要实例化，如果有非常非常多的人来调用难道每次都需要实例化吗？浪费内存空间，用静态方法那么你在调用的时候就不需要实例化他了！

class Province(object):

    def __init__(self):

        pass

    def f1(self):

        pass

    @classmethod    #类方法

    def f2(cls):

        print cls

        pass

    @staticmethod

    def f3(a1,b1): #可以加任意参数,无默认参数

        pass

调用者不一样

 #普通方法调用

 obj=Province()

 obj.f1()

 #类方法

 Province.f2()

 #静态方法

 Province.f3(a1,b1)

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

1、属性的基本使用

@property

 # ############### 定义 ###############

 class Foo:

     def func(self):

         pass

     # 定义属性

     @property

     def prop(self):

         pass

 # ############### 调用 ###############

 foo_obj = Foo()

 foo_obj.func()

 foo_obj.prop   #调用属性

 属性的定义和使用

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。

使用实例，分页功能

 # ############### 定义 ###############

 class Pager:

     def __init__(self, current_page):

         # 用户当前请求的页码（第一页、第二页...）

         self.current_page = current_page

         # 每页默认显示10条数据

         self.per_items =  

     @property

     def start(self):

         val = (self.current_page - ) * self.per_items

         return val

     @property

     def end(self):

         val = self.current_page * self.per_items

         return val

 # ############### 调用 ###############

 p = Pager()

 p.start 就是起始值，即：m

 p.end   就是结束值，即：n

2、属性的两种定义方式

属性的定义有两种方式：

装饰器即：在方法上应用装饰器
静态字段即：在类中定义值为property对象的静态字段

经典类与新式类还有区别，

经典类，具有一种@property装饰器

 # ############### 定义 ###############

 class Goods:

     @property

     def price(self):

         return "wupeiqi"

 # ############### 调用 ###############

 obj = Goods()

 result = obj.price  # 自动执行 @property 修饰的 price 方法，并获取方法的返回值

新式类，具有三种@property装饰器

 # ############### 定义 ###############

 class Goods(object):

     @property

     def price(self):

         print '@property'

     @price.setter

     def price(self, value):

         print '@price.setter'

     @price.deleter

     def price(self):

         print '@price.deleter'

 # ############### 调用 ###############

 obj = Goods()

 obj.price          # 自动执行 @property 修饰的 price 方法，并获取方法的返回值

 obj.price =     # 自动执行 @price.setter 修饰的 price 方法，并将   赋值给方法的参数

 del obj.price      # 自动执行 @price.deleter 修饰的 price 方法

注：经典类中的属性只有一种访问方式，其对应被 @property 修饰的方法
新式类中的属性有三种访问方式，并分别对应了三个被@property、@方法名.setter、@方法名.deleter修饰的方法

由于新式类中具有三种访问方式，我们可以根据他们几个属性的访问特点，分别将三个方法定义为对同一个属性：获取、修改、删除

 class Goods(object):

     def __init__(self):

         # 原价

         self.original_price =

         # 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.deltter

     def price(self, value):

         del self.original_price

 obj = Goods()

 obj.price         # 获取商品价格

 obj.price =    # 修改商品原价

 del obj.price     # 删除商品原价

 实例

静态字段方式，创建值为property对象的静态字段

当使用静态字段的方式创建属性时，经典类和新式类无区别，就是装饰起分开写了

 class Foo:

     def get_bar(self):

         return 'wupeiqi'

     BAR = property(get_bar)

 obj = Foo()

 reuslt = obj.BAR        # 自动调用get_bar方法，并获取方法的返回值

 print reuslt

property的构造方法中有个四个参数

第一个参数是方法名，调用 对象.属性 时自动触发执行方法
第二个参数是方法名，调用 对象.属性＝ XXX 时自动触发执行方法
第三个参数是方法名，调用 del 对象.属性 时自动触发执行方法
第四个参数是字符串，调用 对象.属性.__doc__ ，此参数是该属性的描述信息

 class Foo：

     def get_bar(self):

         return 'wupeiqi'

     # *必须两个参数

     def set_bar(self, value):

         return return 'set value' + value

     def del_bar(self):

         return 'wupeiqi'

     BAR ＝ property(get_bar, set_bar, del_bar, 'description...')

 obj = Foo()

 obj.BAR              # 自动调用第一个参数中定义的方法：get_bar

 obj.BAR = "alex"     # 自动调用第二个参数中定义的方法：set_bar方法，并将“alex”当作参数传入

 del Foo.BAR          # 自动调用第三个参数中定义的方法：del_bar方法

 obj.BAR.__doc__      # 自动获取第四个参数中设置的值：description...

所以，定义属性共有两种方式，分别是【装饰器】和【静态字段】，而【装饰器】方式针对经典类和新式类又有所不同

由于静态字段方式创建属性具有三种访问方式，我们可以根据他们几个属性的访问特点，分别将三个方法定义为对同一个属性：获取、修改、删除

实例

 class Goods(object):

     def __init__(self):

         # 原价

         self.original_price =

         # 折扣

         self.discount = 0.8

     def get_price(self):

         # 实际价格 = 原价 * 折扣

         new_price = self.original_price * self.discount

         return new_price

     def set_price(self, value):

         self.original_price = value

     def del_price(self, value):

         del self.original_price

     PRICE = property(get_price, set_price, del_price, '价格属性描述...')

 obj = Goods()

 obj.PRICE         # 获取商品价格

 obj.PRICE =    # 修改商品原价

 del obj.PRICE     # 删除商品原价

 实例

所以，定义属性共有两种方式，分别是【装饰器】和【静态字段】，而【装饰器】方式针对经典类和新式类又有所不同。

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方法

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）

class C:

    def __init__(self):

        self.name = '公有字段'

        self.__foo = "私有字段"

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；

 class C:

     name = "公有静态字段"

     def func(self):

         print C.name

 class D(C):

     def show(self):

         print C.name

 C.name         # 类访问

 obj = C()

 obj.func()     # 类内部可以访问

 obj_son = D()

 obj_son.show() # 派生类中可以访问

 公有静态字段

 class C:

     __name = "公有静态字段"

     def func(self):

         print C.__name

 class D(C):

     def show(self):

         print C.__name

 C.__name       # 类访问            ==> 错误

 obj = C()

 obj.func()     # 类内部可以访问     ==> 正确

 obj_son = D()

 obj_son.show() # 派生类中可以访问   ==> 错误

 私有静态字段

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

私有字段

 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

私有成员只能在类内部使用

类的特殊成员

1. __doc__

 class Foo:

     """ 描述类信息 """

     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哪个模块

__class__ 表示当前操作的对象的类是什么

 cat lib/aa.py

 #!/usr/bin/env python

 # -*- coding:utf- -*-

 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。

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，

 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',)

 print obj1.__dict__

 # 获取 对象obj1 的成员

 # 输出：{'count': , 'name': 'HeBei'}

 obj2 = Province('HeNan', )

 print obj2.__dict__

 # 获取 对象obj1 的成员

 # 输出：{'count': , '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 'wupeiqi'

obj = Foo()

print obj

# 输出：wupeiqi

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

 #!/usr/bin/env python

 # -*- coding:utf- -*-

 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'] = 'wupeiqi'   # 自动触发执行 __setitem__

 del obj['k1']           # 自动触发执行 __delitem__

9、__getslice__、__setslice__、__delslice__

该三个方法用于分片操作，如：列表

 #!/usr/bin/env python

 # -*- coding:utf- -*-

 class Foo(object):

     def __getslice__(self, i, j):

         print '__getslice__',i,j

     def __setslice__(self, i, j, sequence):

         print '__setslice__',i,j

     def __delslice__(self, i, j):

         print '__delslice__',i,j

 obj = Foo()

 obj[-:]                   # 自动触发执行 __getslice__

 obj[:] = [,,,]    # 自动触发执行 __setslice__

 del obj[:]                # 自动触发执行 __delslice__

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):

     pass

 obj = Foo()

 for i in obj:

     print i

 # 报错：TypeError: 'Foo' object is not iterable

 第一步

 #!/usr/bin/env python

 # -*- coding:utf- -*-

 class Foo(object):

     def __iter__(self):

         pass

 obj = Foo()

 for i in obj:

     print i

 # 报错：TypeError: iter() returned non-iterator of type 'NoneType'

 第二步

 #!/usr/bin/env python

 # -*- coding:utf- -*-

 class Foo(object):

     def __init__(self, sq):

         self.sq = sq

     def __iter__(self):

         return iter(self.sq)

 obj = Foo([,,,])

 for i in obj:

     print i

 第三步

以上步骤可以看出，for循环迭代的其实是 iter([11,22,33,44]) ，所以执行流程可以变更为：

 #!/usr/bin/env python

 # -*- coding:utf- -*-

 obj = iter([,,,])

 for i in obj:

     print i

for循环内部语法

 #!/usr/bin/env python

 # -*- coding:utf- -*-

 obj = iter([,,,])

 while True:

     val = obj.next()

     print val

 For循环语法内部

11. __new__ 和 __metaclass__

阅读以下代码：

class Foo(object):

    def __init__(self):

        pass

obj = Foo()   # obj是通过Foo类实例化的对象

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。

print type(obj) # 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，obj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

 class Foo(object):

     def func(self):

         print 'hello wupeiqi'

b).特殊方式（type类的构造函数）

 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

＝＝》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。

 class MyType(type):

     def __init__(self, what, bases=None, dict=None):

         super(MyType, self).__init__(what, bases, dict)

     def __call__(self, *args, **kwargs):

         obj = self.__new__(self, *args, **kwargs)

         self.__init__(obj)

 class Foo(object):

     __metaclass__ = MyType

     def __init__(self, name):

         self.name = name

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

         return object.__new__(cls, *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()