【Python學習】python學習手冊--第二十六、二十七章 類代碼編寫基礎和實例

類產生多個實例對象

從底層來看，類幾乎就是命名空間。從OOP模型來看，編程中有兩種對象：類對象和實例對象。類對象提供默認行爲，是實例對象的工廠。實例對象是程序中實際使用的處理對象，雖然可能來自同一個類，但是都有自己各自的命名空間。類對象是通過語句定義的，而實例對象是類對象調用產生的，類是產生實例的工廠。

類對象提供默認行爲

用class語句會創建類對象。

• class語句會創建一個類對象，並將該對象的引用賦值給變量名（類名），他們都是在導入其所在文件時執行。這一點與def語句類似。
• class內的賦值語句會創建類的屬性。類也是命名空間，該空間中的屬性也可以用“點”運算調用。
• 類屬性提供對象的狀態和行爲。

實例對象是具體的元素

• 像函數那樣調用類對象會創建新的實例對象。
• 每個實例對象繼承類的屬性並獲得了自己的命名空間。
• 在類的方法內，對self的屬性做賦值運算會產生每個實例自己的屬性。在類方法內，self就代表了由該類創建的實例對象。對self屬性的賦值就是對實例對象中屬性的賦值。

>>> class firstclass:         #定義了一個類
...     def setvalue(self,value):
...         self.testvariable=value
...     def printself(self):
...         print(self.testvariable)
...
>>> test=firstclass()         #構造了一個實例對象
>>> test.printself()          #現在調用打印會報錯
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 5, in printself
AttributeError: 'firstclass' object has no attribute 'testvariable'
>>> test.setvalue(1234)       #用方法賦值後創建了屬性
>>> test.printself()          #正常打印
1234
>>> 

類通過繼承進行定製

在Python中，實例從類中繼承，而類繼承於超類：

• 超類列在了class頭語句中的括號內
• 類從超類中繼承屬性。
• 實例會繼承所有可讀取類的屬性
• 每個object.attribute都會開啓新的獨立搜索。python會對每個屬性表達式進行類樹的獨立搜索。
• 邏輯修改是通過創建子類，而不是修改超類。在子類中重新定義要修改的函數或變量名，就可以由子類對象取代並定製所繼承的行爲。

>>> class secondclass(firstclass):      #繼承firstclass
...   def setvalue(self,value):         #修改了函數
...       self.testvariable2=value 
...   def printself(self):
...       print(self.testvariable2)
... 
>>> test2=secondclass()
>>> test2.setvalue(12345)
>>> test2.testvariable           #函數設置的變量變爲testvariable2，函數的作用改變了。
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'secondclass' object has no attribute 'testvariable'
>>> test2.testvariable2
12345
>>> test2.printself()
12345
>>> test.printself()         #完全不應該之前對象的使用，提供代碼的複用性
1234
>>> 

Python的類也存在於模塊文件中，因此類也是屬於模塊的屬性，模塊反應的是一個Python文件，而類只是文件中的語句。按照慣例，Python中的類名應該以一個大寫字母開頭，以便更好的與模塊名區分開來。

類可以截獲運算符

通過對類中特定方法名稱的定義，可以讓python程序響應相應的運算符（運算符重載）。運算符的運算都要經過類的實現來控制。
運算符的重載可以讓自己定義的類，像內置對象一樣可以用運算符進行特定的運算。運算符重載主要有以下幾個概念：

• 以雙下劃線命名的方法__X__是特殊的鉤子。Python運算符重載是用特殊的方法來攔截相應的運算符，比如當類中出現了__add__方法，就會攔截+運算。Python的運算符與特殊命名方法之間，定義了固定不變的映射關係
• 當實例出現在運算中時，這類特殊的相應的方法會自動調用。（這有點像響應函數，固定的方法相應特定的運算符。）
• 類可覆蓋（重載）多數內置運算符。有幾十種特殊運算符重載的方法的名稱，幾乎可截獲並實現內置類型的所有運算。
• 運算符覆蓋方法沒有默認參數，也不需要。如果類中沒有定義運算符的重載方法，那麼說明該類不支持該運算。
• 運算符可讓類與Python的對象模型相集成。

>>> class thirdclass(secondclass):
...    def __add__(self,other):             #重載了運算符+，讓類對象中的變量做運算加法。執行self+other運算
...         return(self.testvariable2+other)
... 
>>> test3=thirdclass()
>>> test3.setvalue(111)
>>> test3+333
444
>>> 

運算符重載的方法是可選的，主要是Python程序員開發工具的人在使用，而不是Python應用程序人員使用，在很多情況下，定義一些方法比重載運算來得更方便與明確。
作爲類的設計者，可以選擇或者不選擇運算符的重載，這取決於有多想讓你的類看上去是內置類型。一般來說，只有遇到數據類型爲數學對象時，纔會有可能使用運算符重載。
特殊參數self和__init__構造函數，是python中OOP的兩個基石。
使用print函數打印對象信息時，實際上是調用的對象的__str__方法返回的字符串。

在擴展子類時，可以在定製子類的函數時，調用父類的方法（從邏輯上來說就是在父類的基礎上進行修改或增強，提高了代碼的可維護性）。

面向對象編程的幾個重要概念

• 實例創建：創建的實例，填充實例的屬性，各個實例之間都是獨立的命名空間，哪怕是相同類產生的
• 行爲方法：操作實例中的屬性是通過類中的行爲方法來封裝邏輯的。
• 運算符重載：類中可以對Python中的運算符進行重載，比如打印print對應函數__str__
• 定製行爲：重新定義子類中的方法使其特殊化，在子類中可以調用父類的方法，以達到在父類基礎上的定製邏輯，提供代碼的複用性，可維護性。
• 定製構造函數：複用父類的構造函數，定製子類自己的構造函數。

對象持久化

Python程序在運行時，都是在內存中運行。如果推出程序，內存釋放後，對象將消失，所以就要使用持久化功能，將對象保存起來。
Python提供三個標準的庫模塊來實現：
- pickle：任意對象和字節串之間的序列化，對內存中的任意的Python對象，它都能轉化成爲字節串，並可以導入內存重新使用。
- dbm：實現以鍵訪問的文件系統，可以存儲字符串
- shelve：使用另外兩個模塊，按照鍵把python系統存儲在文件中，綜合了以上兩個模塊，通過鍵來訪問或獲取指定的字節串。shelve可以在編程的時候很像字典，但是與它唯一的區別就是，在使用之前要像文件一樣打開，並像shelve對象內添加“鍵（任意的字符串）\值（這裏的值可以是任何python對象）”，並在使用完成之後關閉。

import shelve
db = shelve.open("filename")
for object in dict:
    db(object)=dict[object]
db.close()