Python之路，Day7 - 面向对象编程进阶

时间  2019-11-08
标签 python 之路 day7 day 面向对象 编程 进阶 栏目 Python 繁體版
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本节内容：html

  • 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
  • 做业：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python

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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：程序员

  • 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？编程

 

静态方法

经过@staticmethod装饰器便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，能够在实例化后直接调用，而且在方法里能够经过self.调用实例变量或类变量，但静态方法是不能够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，其实至关于跟类自己已经没什么关系了，它与类惟一的关联就是须要经过类名来调用这个方法ide

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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()

上面的调用会出如下错误，说是eat须要一个self参数，但调用时却没有传递，没错，当eat变成静态方法后，再经过实例调用时就不会自动把实例自己看成一个参数传给self了。函数

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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>

想让上面的代码能够正常工做有两种办法ui

1. 调用时主动传递实例自己给eat方法，即d.eat(d) 加密

2. 在eat方法中去掉self参数，但这也意味着，在eat中不能经过self.调用实例中的其它变量了spa

复制代码 
 1 class Dog(object):
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 3     def __init__(self,name):
 4         self.name = name
 5 
 6     @staticmethod
 7     def eat():
 8         print(" is eating")
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12 d = Dog("ChenRonghua")
13 d.eat()
复制代码

 

类方法　　

类方法经过@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3d

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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()

执行报错以下，说Dog没有name属性，由于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'

此时能够定义一个类变量，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　　

属性方法的做用就是经过@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()

调用会出如下错误， 说NoneType is not callable, 由于eat此时已经变成一个静态属性了， 不是方法了， 想调用已经不须要加()号了，直接d.eat就能够了

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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

正常调用以下

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, 之后你会需到不少场景是不能简单经过 定义 静态属性来实现的， 好比 ，你想知道一个航班当前的状态，是到达了、延迟了、取消了、仍是已经飞走了， 想知道这种状态你必须经历如下几步:

1. 链接航空公司API查询

2. 对查询结果进行解析 

3. 返回结果给你的用户

所以这个status属性的值是一系列动做后才获得的结果，因此你每次调用时，其实它都要通过一系列的动做才返回你结果，但这些动做过程不须要用户关心， 用户只须要调用这个属性就能够，明白 了么？

 

 1 class Flight(object):
 2     def __init__(self,name):
 3         self.flight_name = name
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 6     def checking_status(self):
 7         print("checking flight %s status " % self.flight_name)
 8         return  1
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10     @property
11     def flight_status(self):
12         status = self.checking_status()
13         if status == 0 :
14             print("flight got canceled...")
15         elif status == 1 :
16             print("flight is arrived...")
17         elif status == 2:
18             print("flight has departured already...")
19         else:
20             print("cannot confirm the flight status...,please check later")
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23 f = Flight("CA980")
24 f.flight_status
25 
26 航班查询
View Code

 

cool , 那如今我只能查询航班状态， 既然这个flight_status已是个属性了， 那我可否给它赋值呢？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

固然能够改， 不过须要经过@proerty.setter装饰器再装饰一下，此时 你须要写一个新方法， 对这个flight_status进行更改。

 1 class Flight(object):
 2     def __init__(self,name):
 3         self.flight_name = name
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 6     def checking_status(self):
 7         print("checking flight %s status " % self.flight_name)
 8         return  1
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11     @property
12     def flight_status(self):
13         status = self.checking_status()
14         if status == 0 :
15             print("flight got canceled...")
16         elif status == 1 :
17             print("flight is arrived...")
18         elif status == 2:
19             print("flight has departured already...")
20         else:
21             print("cannot confirm the flight status...,please check later")
22     
23     @flight_status.setter #修改
24     def flight_status(self,status):
25         status_dic = {
26 : "canceled",
27 :"arrived",
28 : "departured"
29         }
30         print("\033[31;1mHas changed the flight status to \033[0m",status_dic.get(status) )
31 
32     @flight_status.deleter  #删除
33     def flight_status(self):
34         print("status got removed...")
35 
36 f = Flight("CA980")
37 f.flight_status
38 f.flight_status =  2 #触发@flight_status.setter 
39 del f.flight_status #触发@flight_status.deleter
View Code

注意以上代码里还写了一个@flight_status.deleter, 是容许能够将这个属性删除 

 

类的特殊成员方法

1. __doc__　　表示类的描述信息

1 class Foo:
2     """ 描述类信息，这是用于看片的神奇 """
3  
4     def func(self):
5         pass
6  
7 print Foo.__doc__
8 #输出：类的描述信息
View Code

2. __module__ 和  __class__ 

　　__module__ 表示当前操做的对象在那个模块

　　__class__     表示当前操做的对象的类是什么

1 class C:
2 
3     def __init__(self):
4         self.name = 'wupeiqi'
View Code 
1 from lib.aa import C
2 
3 obj = C()
4 print obj.__module__  # 输出 lib.aa，即：输出模块
5 print obj.__class__      # 输出 lib.aa.C，即：输出类
View Code

3. __init__ 构造方法，经过类建立对象时，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：此方法通常无须定义，由于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，由于此工做都是交给Python解释器来执行，因此，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建立对象触发的，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()()

 1 class Foo:
 2  
 3     def __init__(self):
 4         pass
 5      
 6     def __call__(self, *args, **kwargs):
 7  
 8         print '__call__'
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10  
11 obj = Foo() # 执行 __init__
12 obj()       # 执行 __call__
View Code

6. __dict__ 查看类或对象中的全部成员 　　

 1 class Province:
 2  
 3     country = 'China'
 4  
 5     def __init__(self, name, count):
 6         self.name = name
 7         self.count = count
 8  
 9     def func(self, *args, **kwargs):
10         print 'func'
11  
12 # 获取类的成员，即：静态字段、方法、
13 print Province.__dict__
14 # 输出：{'country': 'China', '__module__': '__main__', 'func': <function func at 0x10be30f50>, '__init__': <function __init__ at 0x10be30ed8>, '__doc__': None}
15  
16 obj1 = Province('HeBei',10000)
17 print obj1.__dict__
18 # 获取 对象obj1 的成员
19 # 输出：{'count': 10000, 'name': 'HeBei'}
20  
21 obj2 = Province('HeNan', 3888)
22 print obj2.__dict__
23 # 获取 对象obj1 的成员
24 # 输出：{'count': 3888, 'name': 'HeNan'}
View Code

7.__str__ 若是一个类中定义了__str__方法，那么在打印 对象 时，默认输出该方法的返回值。

1 class Foo:
2  
3     def __str__(self):
4         return 'alex li'
5  
6  
7 obj = Foo()
8 print obj
9 # 输出：alex li
View Code

8.__getitem__、__setitem__、__delitem__

用于索引操做，如字典。以上分别表示获取、设置、删除数据

 1 class Foo(object):
 2  
 3     def __getitem__(self, key):
 4         print('__getitem__',key)
 5  
 6     def __setitem__(self, key, value):
 7         print('__setitem__',key,value)
 8  
 9     def __delitem__(self, key):
10         print('__delitem__',key)
11  
12  
13 obj = Foo()
14  
15 result = obj['k1']      # 自动触发执行 __getitem__
16 obj['k2'] = 'alex'   # 自动触发执行 __setitem__
17 del obj['k1']
View Code

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 是经过 Foo 类实例化的对象，其实，不只 obj 是一个对象，Foo类自己也是一个对象，由于在Python中一切事物都是对象。

若是按照一切事物都是对象的理论：obj对象是经过执行Foo类的构造方法建立，那么Foo类对象应该也是经过执行某个类的 构造方法 建立。

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print  type (f)  # 输出：<class '__main__.Foo'>     表示，obj 对象由Foo类建立
print  type (Foo)  # 输出：<type 'type'>              表示，Foo类对象由 type 类建立

因此，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 是经过type类的构造方法建立。

那么，建立类就能够有两种方式：

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 
 1 def func(self):
 2     print("hello %s"%self.name)
 3 
 4 def __init__(self,name,age):
 5     self.name = name
 6     self.age = age
 7 Foo = type('Foo',(object,),{'func':func,'__init__':__init__})
 8 
 9 f = Foo("jack",22)
10 f.func()
11 
12 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类中如何实现的建立类？类又是如何建立对象？

答：类中有一个属性 __metaclass__，其用来表示该类由 谁 来实例化建立，因此，咱们能够为 __metaclass__ 设置一个type类的派生类，从而查看 类 建立的过程。

 1 #_*_coding:utf-8_*_
 2 
 3 class MyType(type):
 4     def __init__(self, child_cls, bases=None, dict=None):
 5         print("--MyType init---", child_cls,bases,dict)
 6         #super(MyType, self).__init__(child_cls, bases, dict)
 7     
 8     # def __new__(cls, *args, **kwargs):
 9     #     print("in mytype new:",cls,args,kwargs)
10     #     type.__new__(cls)
11     def __call__(self, *args, **kwargs):
12         print("in mytype call:", self,args,kwargs)
13         obj = self.__new__(self,args,kwargs)
14 
15         self.__init__(obj,*args,**kwargs)
16 
17 class Foo(object,metaclass=MyType): #in python3
18     #__metaclass__ = MyType #in python2
19 
20     def __init__(self, name):
21         self.name = name
22         print("Foo ---init__")
23 
24     def __new__(cls, *args, **kwargs):
25         print("Foo --new--")
26         return object.__new__(cls)
27 
28     def __call__(self, *args, **kwargs):
29         print("Foo --call--",args,kwargs)
30 # 第一阶段：解释器从上到下执行代码建立Foo类
31 # 第二阶段：经过Foo类建立obj对象
32 obj = Foo("Alex")
33 #print(obj.name)
34 
35 自定义元类
View Code

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很是好

 

反射

经过字符串映射或修改程序运行时的状态、属性、方法, 有如下4个方法

 

 1 def getattr(object, name, default=None): # known special case of getattr
 2     """
 3     getattr(object, name[, default]) -> value
 4     
 5     Get a named attribute from an object; getattr(x, 'y') is equivalent to x.y.
 6     When a default argument is given, it is returned when the attribute doesn't
 7     exist; without it, an exception is raised in that case.
 8     """
 9     pass
10 
11 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''

 

1 def delattr(x, y): # real signature unknown; restored from __doc__
2     """
3     Deletes the named attribute from the given object.
4     
5     delattr(x, 'y') is equivalent to ``del x.y''
6     """
7 
8 delattr(x, y)
delattr 
 1 class Foo(object):
 2  
 3     def __init__(self):
 4         self.name = 'wupeiqi'
 5  
 6     def func(self):
 7         return 'func'
 8  
 9 obj = Foo()
10  
11 # #### 检查是否含有成员 ####
12 hasattr(obj, 'name')
13 hasattr(obj, 'func')
14  
15 # #### 获取成员 ####
16 getattr(obj, 'name')
17 getattr(obj, 'func')
18  
19 # #### 设置成员 ####
20 setattr(obj, 'age', 18)
21 setattr(obj, 'show', lambda num: num + 1)
22  
23 # #### 删除成员 ####
24 delattr(obj, 'name')
25 delattr(obj, 'func')
26 
27 反射代码示例
反射代码示例

动态导入模块

import importlib

 
__import__ ( 'import_lib.metaclass' )  #这是解释器本身内部用的
#importlib.import_module('import_lib.metaclass') #与上面这句效果同样，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

 

做业：开发一个支持多用户在线的FTP程序

要求：

  1. 用户加密认证
  2. 容许同时多用户登陆
  3. 每一个用户有本身的家目录 ，且只能访问本身的家目录
  4. 对用户进行磁盘配额，每一个用户的可用空间不一样
  5. 容许用户在ftp server上随意切换目录
  6. 容许用户查看当前目录下文件
  7. 容许上传和下载文件，保证文件一致性
  8. 文件传输过程当中显示进度条
  9. 附加功能：支持文件的断点续传
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