Python之路,Day7 - 面向對象編程進階
本節內容:
- 面向對象高級語法部分
- 經典類vs新式類
- 靜態方法、類方法、屬性方法
- 類的特殊方法
- 反射
- 異常處理
- Socket開發基礎
- 作業:開發一個支持多用戶在線的FTP程序
面向對象高級語法部分
經典類vs新式類
把下面代碼用python2 和python3都執行一下
#_*_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:
- 經典類:深度優先
- 新式類:廣度優先
- super()用法
抽象接口
import abc
class Alert(object):
'''報警基類'''
__metaclass__ = abc.ABCMeta
@abc.abstractmethod
def send(self):
'''報警消息發送接口'''
pass
class MailAlert(Alert):
pass
m = MailAlert()
m.send()
上面的代碼僅在py2裏有效,python3裏怎麼實現呢?
靜態方法
通過@staticmethod裝飾器即可把其裝飾的方法變爲一個靜態方法,什麼是靜態方法呢?其實不難理解,普通的方法,可以在實例化後直接調用,並且在方法裏可以通過self.調用實例變量或類變量,但靜態方法是不可以訪問實例變量或類變量的,一個不能訪問實例變量和類變量的方法,其實相當於跟類本身已經沒什麼關係了,它與類唯一的關聯就是需要通過類名來調用這個方法
class Dog(object):
def __init__(self,name):
self.name = name
@staticmethod #把eat方法變爲靜態方法
def eat(self):
print("%s is eating" % self.name)
d = Dog("ChenRonghua")
d.eat()
上面的調用會出以下錯誤,說是eat需要一個self參數,但調用時卻沒有傳遞,沒錯,當eat變成靜態方法後,再通過實例調用時就不會自動把實例本身當作一個參數傳給self了。
Traceback (most recent call last):
File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基礎/自動化day7面向對象高級/靜態方法.py", line 17, in <module>
d.eat()
TypeError: eat() missing 1 required positional argument: 'self'
想讓上面的代碼可以正常工作有兩種辦法
-
調用時主動傳遞實例本身給eat方法,即d.eat(d)
-
在eat方法中去掉self參數,但這也意味着,在eat中不能通過self.調用實例中的其它變量了
class Dog(object):
def __init__(self,name): self.name = name @staticmethod def eat(): print(" is eating")
d = Dog("ChenRonghua")
d.eat()
類方法
類方法通過@classmethod裝飾器實現,類方法和普通方法的區別是, 類方法只能訪問類變量,不能訪問實例變量
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()
執行報錯如下,說Dog沒有name屬性,因爲name是個實例變量,類方法是不能訪問實例變量的
Traceback (most recent call last):
File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基礎/自動化day7面向對象高級/類方法.py", line 16, in <module>
d.eat()
File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基礎/自動化day7面向對象高級/類方法.py", line 11, in eat
print("%s is eating" % self.name)
AttributeError: type object 'Dog' has no attribute 'name'
此時可以定義一個類變量,也叫name,看下執行效果
class Dog(object):
name = "我是類變量"
def __init__(self,name):
self.name = name
@classmethod
def eat(self):
print("%s is eating" % self.name)
d = Dog("ChenRonghua")
d.eat()
#執行結果
我是類變量 is eating
屬性方法
屬性方法的作用就是通過@property把一個方法變成一個靜態屬性
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()
調用會出以下錯誤, 說NoneType is not callable, 因爲eat此時已經變成一個靜態屬性了, 不是方法了, 想調用已經不需要加()號了,直接d.eat就可以了
Traceback (most recent call last):
ChenRonghua is eating
File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基礎/自動化day7面向對象高級/屬性方法.py", line 16, in <module>
d.eat()
TypeError: 'NoneType' object is not callable
正常調用如下
d = Dog("ChenRonghua")
d.eat
輸出
ChenRonghua is eating
好吧,把一個方法變成靜態屬性有什麼卵用呢?既然想要靜態變量,那直接定義成一個靜態變量不就得了麼?well, 以後你會需到很多場景是不能簡單通過 定義 靜態屬性來實現的, 比如 ,你想知道一個航班當前的狀態,是到達了、延遲了、取消了、還是已經飛走了, 想知道這種狀態你必須經歷以下幾步:
-
連接航空公司API查詢
-
對查詢結果進行解析
- 返回結果給你的用戶
因此這個status屬性的值是一系列動作後纔得到的結果,所以你每次調用時,其實它都要經過一系列的動作才返回你結果,但這些動作過程不需要用戶關心, 用戶只需要調用這個屬性就可以,明白 了麼?
航班查詢
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
cool , 那現在我只能查詢航班狀態, 既然這個flight_status已經是個屬性了, 那我能否給它賦值呢?試試吧
f = Flight("CA980")
f.flight_status
f.flight_status = 2
輸出, 說不能更改這個屬性,我擦。。。。,怎麼辦怎麼辦。。。
checking flight CA980 status
flight is arrived...
Traceback (most recent call last):
File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基礎/自動化day7面向對象高級/屬性方法.py", line 58, in <module>
f.flight_status = 2
AttributeError: can't set attribute
當然可以改, 不過需要通過@proerty.setter裝飾器再裝飾一下,此時 你需要寫一個新方法, 對這個flight_status進行更改。
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 = {
0 : "canceled",
1 :"arrived",
2 : "departured"
}
print("\033[31;1mHas changed the flight status to \033[0m",status_dic.get(status) )
@flight_status.deleter #刪除
def flight_status(self):
print("status got removed...")
f = Flight("CA980")
f.flight_status
f.flight_status = 2 #觸發@flight_status.setter
del f.flight_status #觸發@flight_status.deleter
注意以上代碼裏還寫了一個@flight_status.deleter, 是允許可以將這個屬性刪除
類的特殊成員方法
1.doc 表示類的描述信息
class Foo:
""" 描述類信息,這是用於看片的神奇 """
def func(self):
pass
print Foo.__doc__
#輸出:類的描述信息
2.module 和 class 的用法
module 表示當前操作的對象在那個模塊
class 表示當前操作的對象的類是什麼
lib/aa.py
class C:
def __init__(self):
self.name = 'wupeiqi'
index.py
from lib.aa import C
obj = C()
print obj.__module__ # 輸出 lib.aa,即:輸出模塊
print obj.__class__ # 輸出 lib.aa.C,即:輸出類
3.init 構造方法,通過類創建對象時,自動觸發執行。
4.del
析構方法,當對象在內存中被釋放時,自動觸發執行。
注:此方法一般無須定義,因爲Python是一門高級語言,程序員在使用時無需關心內存的分配和釋放,因爲此工作都是交給Python解釋器來執行,所以,析構函數的調用是由解釋器在進行垃圾回收時自動觸發執行的
5.call 對象後面加括號,觸發執行。
注:構造方法的執行是由創建對象觸發的,即:對象 = 類名() ;而對於 call 方法的執行是由對象後加括號觸發的,即:對象() 或者 類()()
class Foo:
def __init__(self):
pass
def __call__(self, *args, **kwargs):
print '__call__'
obj = Foo() # 執行 __init__
obj() # 執行 __call__
6.dict 查看類或對象中的所有成員
例:
class Province:
country = 'China'
def __init__(self, name, count):
self.name = name
self.count = count
def func(self, *args, **kwargs):
print 'func'
# 獲取類的成員,即:靜態字段、方法、
print Province.__dict__
# 輸出:{'country': 'China', '__module__': '__main__', 'func': <function func at 0x10be30f50>, '__init__': <function __init__ at 0x10be30ed8>, '__doc__': None}
obj1 = Province('HeBei',10000)
print obj1.__dict__
# 獲取 對象obj1 的成員
# 輸出:{'count': 10000, 'name': 'HeBei'}
obj2 = Province('HeNan', 3888)
print obj2.__dict__
# 獲取 對象obj1 的成員
# 輸出:{'count': 3888, 'name': 'HeNan'}
7.str 如果一個類中定義了str方法,那麼在打印 對象 時,默認輸出該方法的返回值。
class Foo:
def __str__(self):
return 'alex li'
obj = Foo()
print obj
# 輸出:alex li
8.getitem、setitem、delitem
用於索引操作,如字典。以上分別表示獲取、設置、刪除數據
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'] # 自動觸發執行 __getitem__
obj['k2'] = 'alex' # 自動觸發執行 __setitem__
del obj['k1']
9.new \ metaclass
例:
class Foo(object):
def __init__(self,name):
self.name = name
f = Foo("alex")
上述代碼中,obj 是通過 Foo 類實例化的對象,其實,不僅 obj 是一個對象,Foo類本身也是一個對象,因爲在Python中一切事物都是對象。
如果按照一切事物都是對象的理論:obj對象是通過執行Foo類的構造方法創建,那麼Foo類對象應該也是通過執行某個類的 構造方法 創建。
print type(f) # 輸出:<class '__main__.Foo'> 表示,obj 對象由Foo類創建
print type(Foo) # 輸出:<type 'type'> 表示,Foo類對象由 type 類創建
所以,f對象是Foo類的一個實例,Foo類對象是 type 類的一個實例,即:Foo類對象 是通過type類的構造方法創建。
那麼,創建類就可以有兩種方式:
a). 普通方式
class Foo(object):
def func(self):
print 'hello alex'
b). 特殊方式
def func(self):
print 'hello wupeiqi'
Foo = type('Foo',(object,), {'func': func})
#type第一個參數:類名
#type第二個參數:當前類的基類
#type第三個參數:類的成員
加上構造方法
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()
So ,孩子記住,類 是由 type 類實例化產生
那麼問題來了,類默認是由 type 類實例化產生,type類中如何實現的創建類?類又是如何創建對象?
答:類中有一個屬性 metaclass,其用來表示該類由 誰 來實例化創建,所以,我們可以爲 metaclass 設置一個type類的派生類,從而查看 類 創建的過程。
自定義元類
class MyType(type):
def __init__(self,*args,**kwargs):
print("Mytype __init__",*args,**kwargs)
def __call__(self, *args, **kwargs):
print("Mytype __call__", *args, **kwargs)
obj = self.__new__(self)
print("obj ",obj,*args, **kwargs)
print(self)
self.__init__(obj,*args, **kwargs)
return obj
def __new__(cls, *args, **kwargs):
print("Mytype __new__",*args,**kwargs)
return type.__new__(cls, *args, **kwargs)
print('here...')
class Foo(object,metaclass=MyType):
def __init__(self,name):
self.name = name
print("Foo __init__")
def __new__(cls, *args, **kwargs):
print("Foo __new__",cls, *args, **kwargs)
return object.__new__(cls)
f = Foo("Alex")
print("f",f)
print("fname",f.name)
類的生成 調用 順序依次是 new --> init --> call
metaclass 詳解文章:http://stackoverflow.com/questions/100003/what-is-a-metaclass-in-python 得票最高那個答案寫的非常好
反射
通過字符串映射或修改程序運行時的狀態、屬性、方法, 有以下4個方法
getattr(object, name, default=None)
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
hasattr(object,name)
判斷object中有沒有一個name字符串對應的方法或屬性
setattr(x, y, v)
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''
delattr(x, y)
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''
"""
反射代碼示例
class Foo(object):
def __init__(self):
self.name = 'wupeiqi'
def func(self):
return 'func'
obj = Foo()
# #### 檢查是否含有成員 ####
hasattr(obj, 'name')
hasattr(obj, 'func')
# #### 獲取成員 ####
getattr(obj, 'name')
getattr(obj, 'func')
# #### 設置成員 ####
setattr(obj, 'age', 18)
setattr(obj, 'show', lambda num: num + 1)
# #### 刪除成員 ####
delattr(obj, 'name')
delattr(obj, 'func')
動態導入模塊
import importlib
__import__('import_lib.metaclass') #這是解釋器自己內部用的
#importlib.import_module('import_lib.metaclass') #與上面這句效果一樣,官方建議用這個
異常處理
參考 http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5017742.html
Socket 編程
參考:http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5040823.html
作業:開發一個支持多用戶在線的FTP程序
要求:
- 用戶加密認證
- 允許同時多用戶登錄
- 每個用戶有自己的家目錄 ,且只能訪問自己的家目錄
- 對用戶進行磁盤配額,每個用戶的可用空間不同
- 允許用戶在ftp server上隨意切換目錄
- 允許用戶查看當前目錄下文件
- 允許上傳和下載文件,保證文件一致性
- 文件傳輸過程中顯示進度條
- 附加功能:支持文件的斷點續傳
注:該文章由alex的blog搬運而來