本篇將介紹Python 類的成員、成員修飾符、類的特殊成員。
參考地址:http://www.cnblogs.com/wupeiqi/p/4766801.html
類的成員
類的成員可以分爲三大類:字段、方法和屬性
字段
注:所有成員中,只有普通字段的內容保存對象中,即:根據此類創建了多少對象,在內存中就有多少個普通字段。而其他的成員,則都是保存在類中,即:無論對象的多少,在內存中只創建一份。
字段包括:普通字段和靜態字段,他們在定義和使用中有所區別,而最本質的區別是內存中保存的位置不同,
普通字段屬於對象
靜態字段屬於類
#字段的定義和使用 class Province: # 靜態字段 country = '中國' def __init__(self, name): # 普通字段 self.name = name # 直接訪問普通字段 obj = Province('河北省') print obj.name # 直接訪問靜態字段 Province.country
由上述代碼可以看出【普通字段需要通過對象來訪問】【靜態字段通過類訪問】,在使用上可以看出普通字段和靜態字段的歸屬是不同的。其在內容的存儲方式類似如下圖:
方法
方法包括:普通方法、靜態方法和類方法,三種方法在內存中都歸屬於類,區別在於調用方式不同。
普通方法:由對象調用;至少一個self參數;執行普通方法時,自動將調用該方法的對象賦值給self;
類方法:由類調用; 至少一個cls參數;執行類方法時,自動將調用該方法的類複製給cls;
靜態方法:由類調用;無默認參數;
相同點:對於所有的方法而言,均屬於類(非對象)中,所以,在內存中也只保存一份。
不同點:方法調用者不同、調用方法時自動傳入的參數不同。
class Foo: def __init__(self, name): self.name = name def ord_func(self): """ 定義普通方法,至少有一個self參數 """ # print self.name print '普通方法' @classmethod def class_func(cls): """ 定義類方法,至少有一個cls參數 """ print '類方法' @staticmethod def static_func(): """ 定義靜態方法 ,無默認參數""" print '靜態方法' # 調用普通方法 f = Foo() f.ord_func() # 調用類方法 Foo.class_func() # 調用靜態方法 Foo.static_func()
屬性
如果你已經瞭解Python類中的方法,那麼屬性就非常簡單了,因爲Python中的屬性其實是普通方法的變種。
對於屬性,有以下三個知識點:
屬性的基本使用
屬性的兩種定義方式
1、屬性的基本使用
# ############### 定義 ############### class Foo: def func(self): pass # 定義屬性 @property def prop(self): pass # ############### 調用 ############### foo_obj = Foo() foo_obj.func() foo_obj.prop #調用屬性
由屬性的定義和調用要注意一下幾點:
定義時,在普通方法的基礎上添加 @property 裝飾器;
定義時,屬性僅有一個self參數
調用時,無需括號
方法:foo_obj.func()
屬性:foo_obj.prop
注意:屬性存在意義是:訪問屬性時可以製造出和訪問字段完全相同的假象
屬性由方法變種而來,如果Python中沒有屬性,方法完全可以代替其功能。
實例:對於主機列表頁面,每次請求不可能把數據庫中的所有內容都顯示到頁面上,而是通過分頁的功能局部顯示,所以在向數據庫中請求數據時就要顯示的指定獲取從第m條到第n條的所有數據(即:limit m,n),這個分頁的功能包括:
根據用戶請求的當前頁和總數據條數計算出 m 和 n
根據m 和 n 去數據庫中請求數據
# ############### 定義 ############### class Pager: def __init__(self, current_page): # 用戶當前請求的頁碼(第一頁、第二頁...) self.current_page = current_page # 每頁默認顯示10條數據 self.per_items = 10 @property def start(self): val = (self.current_page - 1) * self.per_items return val @property def end(self): val = self.current_page * self.per_items return val # ############### 調用 ############### p = Pager(1) p.start 就是起始值,即:m p.end 就是結束值,即:n
從上述可見,Python的屬性的功能是:屬性內部進行一系列的邏輯計算,最終將計算結果返回。
2、屬性的兩種定義方式
屬性的定義有兩種方式:
裝飾器 即:在方法上應用裝飾器
靜態字段 即:在類中定義值爲property對象的靜態字段
裝飾器方式:在類的普通方法上應用@property裝飾器
我們知道Python中的類有經典類和新式類,新式類的屬性比經典類的屬性豐富。( 如果類繼object,那麼該類是新式類 )
經典類,具有一種@property裝飾器(如上一步實例)
# ############### 定義 ############### class Goods: @property def price(self): return "wupeiqi" # ############### 調用 ############### obj = Goods() result = obj.price # 自動執行 @property 修飾的 price 方法,並獲取方法的返回值
新式類,具有三種@property裝飾器
# ############### 定義 ############### 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' # ############### 調用 ############### obj = Goods() obj.price # 自動執行 @property 修飾的 price 方法,並獲取方法的返回值 obj.price = 123 # 自動執行 @price.setter 修飾的 price 方法,並將 123 賦值給方法的參數 del obj.price # 自動執行 @price.deleter 修飾的 price 方法
注:經典類中的屬性只有一種訪問方式,其對應被 @property 修飾的方法
新式類中的屬性有三種訪問方式,並分別對應了三個被@property、@方法名.setter、@方法名.deleter修飾的方法
由於新式類中具有三種訪問方式,我們可以根據他們幾個屬性的訪問特點,分別將三個方法定義爲對同一個屬性:獲取、修改、刪除
class Goods(object): def __init__(self): # 原價 self.original_price = 100 # 折扣 self.discount = 0.8 @property def price(self): # 實際價格 = 原價 * 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 # 獲取商品價格 obj.price = 200 # 修改商品原價 del obj.price # 刪除商品原價
靜態字段方式,創建值爲property對象的靜態字段
當使用靜態字段的方式創建屬性時,經典類和新式類無區別
class Foo: def get_bar(self): return 'wupeiqi' BAR = property(get_bar) obj = Foo() reuslt = obj.BAR # 自動調用get_bar方法,並獲取方法的返回值 print reuslt
property的構造方法中有個四個參數
第一個參數是方法名,調用
對象.屬性
時自動觸發執行方法第二個參數是方法名,調用
對象.屬性 = XXX
時自動觸發執行方法第三個參數是方法名,調用
del 對象.屬性
時自動觸發執行方法第四個參數是字符串,調用
對象.屬性.__doc__
,此參數是該屬性的描述信息
class Foo: def get_bar(self): return 'wupeiqi' # *必須兩個參數 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 # 自動調用第一個參數中定義的方法: get_barobj.BAR = "alex" # 自動調用第二個參數中定義的方法:set_bar方法,並將“alex”當作參數傳入 del Foo.BAR # 自動調用第三個參數中定義的方法:del_bar方法 obj.BAE.__doc__ # 自動獲取第四個參數中設置的值:description...
由於靜態字段方式創建屬性具有三種訪問方式,我們可以根據他們幾個屬性的訪問特點,分別將三個方法定義爲對同一個屬性:獲取、修改、刪除
class Goods(object): def __init__(self): # 原價 self.original_price = 100 # 折扣 self.discount = 0.8 def get_price(self): # 實際價格 = 原價 * 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, '價格屬性描述...') obj = Goods() obj.PRICE # 獲取商品價格obj.PRICE = 200 # 修改商品原價del obj.PRICE # 刪除商品原價
注意:Python WEB框架 Django 的視圖中 request.POST 就是使用的靜態字段的方式創建的屬性
類成員的修飾符
類的所有成員在上一步驟中已經做了詳細的介紹,對於每一個類的成員而言都有兩種形式:
公有成員,在任何地方都能訪問
私有成員,只有在類的內部才能方法
私有成員和公有成員的定義不同:私有成員命名時,前兩個字符是下劃線。(特殊成員除外,例如:__init__、__call__、__dict__等)
1 2 3 4 5 | class C: def __init__( self ): self .name = '公有字段' self .__foo = "私有字段" |
私有成員和公有成員的訪問限制不同:
靜態字段
公有靜態字段:類可以訪問;類內部可以訪問;派生類中可以訪問
私有靜態字段:僅類內部可以訪問
class C: name = "公有靜態字段" def func(self): print C.name class D(C): def show(self): print C.name C.name # 類訪問 obj = C() obj.func() # 類內部可以訪問 obj_son = D() obj_son.show() # 派生類中可以訪問 公有靜態字段
class C: __name = "公有靜態字段" def func(self): print C.__name class D(C): def show(self): print C.__name C.__name # 類訪問 ==> 錯誤 obj = C() obj.func() # 類內部可以訪問 ==> 正確 obj_son = D() obj_son.show() # 派生類中可以訪問 ==> 錯誤 私有靜態字段
普通字段
公有普通字段:對象可以訪問;類內部可以訪問;派生類中可以訪問
私有普通字段:僅類內部可以訪問;
ps:如果想要強制訪問私有字段,可以通過 【對象._類名__私有字段明 】訪問(如:obj._C__foo),不建議強制訪問私有成員。
class C: def __init__(self): self.foo = "公有字段" def func(self): print self.foo # 類內部訪問 class D(C): def show(self): print self.foo # 派生類中訪問 obj = C() obj.foo # 通過對象訪問 obj.func() # 類內部訪問 obj_son = D(); obj_son.show() # 派生類中訪問 公有字段
class C: def __init__(self): self.__foo = "私有字段" def func(self): print self.foo # 類內部訪問 class D(C): def show(self): print self.foo # 派生類中訪問 obj = C() obj.__foo # 通過對象訪問 ==> 錯誤 obj.func() # 類內部訪問 ==> 正確 obj_son = D(); obj_son.show() # 派生類中訪問 ==> 錯誤 私有字段
方法、屬性的訪問於上述方式相似,即:私有成員只能在類內部使用
ps:非要訪問私有屬性的話,可以通過 對象._類__屬性名
類的特殊成員
上文介紹了Python的類成員以及成員修飾符,從而瞭解到類中有字段、方法和屬性三大類成員,並且成員名前如果有兩個下劃線,則表示該成員是私有成員,私有成員只能由類內部調用。無論人或事物往往都有不按套路出牌的情況,Python的類成員也是如此,存在着一些具有特殊含義的成員,詳情如下:
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__
__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
#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- class C: def __init__(self): self.name = 'wupeiqi' lib/aa.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。
class Foo: def __init__(self, name): self.name = name self.age = 18 obj = Foo('wupeiqi') # 自動執行類中的 __init__ 方法
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。
class Foo: def __del__(self): pass
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__
類或對象中的所有成員
上文中我們知道:類的普通字段屬於對象;類中的靜態字段和方法等屬於類,即:
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 'wupeiqi' obj = Foo() print obj # 輸出:wupeiqi
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
#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- 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'] = 'wupeiqi' # 自動觸發執行 __setitem__ del obj['k1'] # 自動觸發執行 __delitem__
10. __iter__
用於迭代器,之所以列表、字典、元組可以進行for循環,是因爲類型內部定義了 __iter__
class Foo(object): pass obj = Foo() for i in obj: print i # 報錯:TypeError: 'Foo' object is not iterable 第一步
#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- class Foo(object): def __iter__(self): pass obj = Foo() for i in obj: print i # 報錯:TypeError: iter() returned non-iterator of type 'NoneType' 第二步
#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- class Foo(object): def __init__(self, sq): self.sq = sq def __iter__(self): return iter(self.sq) obj = Foo([11,22,33,44]) for i in obj: print i 第三步
以上步驟可以看出,for循環迭代的其實是 iter([11,22,33,44]) ,所以執行流程可以變更爲:
#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- obj = iter([11,22,33,44]) for i in obj: print i
#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- obj = iter([11,22,33,44]) while True: val = obj.next() print val For循環語法內部
11. __new__ 和 __metaclass__
閱讀以下代碼:
class Foo(object): def __init__(self): pass obj = Foo() # obj是通過Foo類實例化的對象
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(obj) # 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,obj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 wupeiqi'
b).特殊方式(type類的構造函數)
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
==》 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。
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) # 第一階段:解釋器從上到下執行代碼創建Foo類 # 第二階段:通過Foo類創建obj對象 obj = Foo()