python面向对象编程----009
本篇内容:
- 1、反射
- 2、面向对象编程
- 3、面向对象三大特性
- 4、类成员
- 5、类成员修饰符
- 6、类的特殊成员
- 7、单例模式
反射
python中的反射功能是由以下四个内置函数提供：hasattr、getattr、setattr、delattr，改四个函数分别用于对对象内部执行：检查是否含有某成员、获取成员、设置成员、删除成员。
1、getattr
通过字符串的形式去某个模块中寻找东西
2、hasattr
通过字符串的形式去某个模块中判断东西是否存在
3、setattr
通过字符串的形式去某个模块中设置东西
4、delattr
案例：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | ‘‘‘基于web框架实现路由功能‘‘‘url = str(input("请输入URL：")) #输入URL，先输入模块，后面加函数target_moudle,target_func = url.split("/") # 用/把分割开，前面是模块 后面是函数moudle = __import__(target_moudle,fromlist=True) #导入模块if hasattr(moudle,target_func): #判断模块里有这个函数 target_func = getattr(moudle,target_func) #找到那个函数 ret = target_func() #执行函数 print(ret)else: #否则报错 print("404") |
面向对象编程
- 面向过程：根据业务逻辑从上到下写垒代码
- 函数式：将某功能代码封装到函数中，日后便无需重复编写，仅调用函数即可
- 面向对象：对函数进行分类和封装，让开发“更快更好更强...”
面向过程编程最易被初学者接受，其往往用一长段代码来实现指定功能，开发过程中最常见的操作就是粘贴复制，即：将之前实现的代码块复制到现需功能处。
1、创建类和对象
面向对象编程是一种编程方式，此编程方式的落地需要使用 “类” 和 “对象” 来实现，所以，面向对象编程其实就是对 “类” 和 “对象” 的使用。
类就是一个模板，模板里可以包含多个函数，函数里实现一些功能
对象则是根据模板创建的实例，通过实例对象可以执行类中的函数
- class是关键字，表示类
- 创建对象，类名称后加括号即可
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | # 创建类class Foo: def Bar(self): print ‘Bar‘ def Hello(self, name): print ‘i am %s‘ %name # 根据类Foo创建对象objobj = Foo()obj.Bar() #执行Bar方法obj.Hello(‘wupeiqi‘) #执行Hello方法 |
一、封装
封装，顾名思义就是将内容封装到某个地方，以后再去调用被封装在某处的内容。所以，在使用面向对象的封装特性时，需要：
- 将内容封装到某处
- 从某处调用被封装的内容
第一步：将内容封装到某处
demo
第二步：从某处调用被封装的内容调用被封装的内容时，有两种情况：
- 通过对象直接调用
- 通过self间接调用
1、通过对象直接调用被封装的内容上图展示了对象 obj1 和 obj2 在内存中保存的方式，根据保存格式可以如此调用被封装的内容：对象.属性名
demo 2、通过self间接调用被封装的内容执行类中的方法时，需要通过self间接调用被封装的内容
demo 二、继承继承，面向对象中的继承和现实生活中的继承相同，即：子可以继承父的内容。例如： 猫可以：喵喵叫、吃、喝、拉、撒 狗可以：汪汪叫、吃、喝、拉、撒吃、喝、拉、撒是猫和狗都具有的功能，而我们却分别的猫和狗的类中编写了两次。如果使用 继承 的思想，如下实现： 动物：吃、喝、拉、撒 猫：喵喵叫（猫继承动物的功能） 狗：汪汪叫（狗继承动物的功能）
demo所以，对于面向对象的继承来说，其实就是将多个类共有的方法提取到父类中，子类仅需继承父类而不必一一实现每个方法。注：除了子类和父类的称谓，你可能看到过 派生类 和 基类 ，他们与子类和父类只是叫法不同而已。
那么问题又来了，多继承呢？
- 是否可以继承多个类
- 如果继承的多个类每个类中都定了相同的函数，那么那一个会被使用呢？
1、Python的类可以继承多个类，Java和C#中则只能继承一个类 
demo 三、多态 Pyhon不支持多态并且也用不到多态，多态的概念是应用于Java和C#这一类强类型语言中，而Python崇尚“鸭子类型”。
python伪代码实现java，c#多态
python“鸭子类型” 类成员 1、字段:
静态字段：提供给类里每个对象（方法）使用
普通字段：让每个方法都有不同的数据
2、方法：
静态方法： 无需使用对象封装，用类方法执行
类方法： 类方法执行，调用时会显示出当前是哪个类
普通方法： 对象方式执行，使用对象中的数据
3、特性：
可以获取特性 也可以设置特性
一、字段字段包括：普通字段和静态字段，他们在定义和使用中有所区别，而最本质的区别是内存中保存的位置不同，
- 普通字段属于对象
- 静态字段属于类
View Code由上述代码可以看出【普通字段需要通过对象来访问】【静态字段通过类访问】，在使用上可以看出普通字段和静态字段的归属是不同的。其在内容的存储方式类似如下图：
注：静态字段只在内存中保存一份，普通字段在每个对象中都要保存一份 二、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。 1、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； 2、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； 3、静态方法：由类调用；无默认参数；
定义方法并使用
相同点：对于所有的方法而言，均属于类（非对象）中，所以，在内存中也只保存一份。不同点：方法调用者不同、调用方法时自动传入的参数不同。 三、特性 如果你已经了解Python类中的方法，那么特性就非常简单了，因为Python中的属性其实是普通方法的变种。对于特性，有以下两个知识点： 1、特性的基本使用 2、特性的两种定义方式 1、特性的基本使用
特性
由属性的定义和调用要注意一下几点： 1、定义时，在普通方法的基础上添加 @property 装饰器； 2、定义时，属性仅有一个self参数 3、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。实例：对于主机列表页面，每次请求不可能把数据库中的所有内容都显示到页面上，而是通过分页的功能局部显示，所以在向数据库中请求数据时就要显示的指定获取从第m条到第n条的所有数据（即：limit m,n），这个分页的功能包括： 1、根据用户请求的当前页和总数据条数计算出 m 和 n 2、根据m 和 n 去数据库中请求数据
View Code 2、属性的两种定义方式属性的定义有两种方式： 1、装饰器 即：在方法上应用装饰器 2、静态字段 即：在类中定义值为property对象的静态字段 1.1 装饰器方式经典类，具有一种@property装饰器
View Code新式类，具有三种@property装饰器
View Code注：1、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
2、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
View Code 1.2 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
View Codeproperty的构造方法中有个四个参数 1、第一个参数是方法名，调用 对象.属性 时自动触发执行方法 2、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 3、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 4、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
View Code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
View Code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： 1、公有成员，在任何地方都能访问 2、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）
1 2 3 4 5 | class C: def __init__(self): self.name = ‘公有字段‘ self.__foo = "私有字段" |
私有成员和公有成员的访问限制不同： 1、静态字段 1、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 2、私有静态字段：仅类内部可以访问；
公有字段
私有字段2、普通字段 1、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 2、私有普通字段：仅类内部可以访问；注：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。
公有字段
私有字段 类的特殊成员 1、 __doc__ 表示类的描述信息
View Code2、 __module__ 和 __class__ __module__ 表示当前操作的对象在那个模块 __class__ 表示当前操作的对象的类是什么
lib/test.py
index3、 __init__ 构造方法，通过类创建对象时，自动触发执行。
View Code
继承父类__init__ 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。
code 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()()
View Code6、 __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，即：
View Code7、 __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。
View Code8、__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
View Code9、 __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__
View Code
for循环内部语法 单例模式 所谓单例，是指一个类的实例从始至终只能被创建一次。 方法1如果想使得某个类从始至终最多只有一个实例，使用__new__方法会很简单。Python中类是通过__new__来创建实例的：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | class Singleton(object): def __new__(cls,*args,**kwargs): if not hasattr(cls,‘_inst‘): cls._inst=super(Singleton,cls).__new__(cls,*args,**kwargs) return cls._instif __name__==‘__main__‘: class A(Singleton): def __init__(self,s): self.s=s a=A(‘apple‘) b=A(‘banana‘) print(id(a),a.s) print(id(b),b.s) |
结果：
1 2 | 29922256 banana29922256 banana |
通过__new__方法，将类的实例在创建的时候绑定到类属性_inst上。如果cls._inst为None，说明类还未实例化，实例化并将实例绑定到cls._inst，以后每次实例化的时候都返回第一次实例化创建的实例。注意从Singleton派生子类的时候，不要重载__new__。 方法2当你编写一个类的时候，某种机制会使用类名字，基类元组，类字典来创建一个类对象。新型类中这种机制默认为type，而且这种机制是可编程的，称为元类__metaclass__ 。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | class Singleton(type): def __init__(self,name,bases,class_dict): super(Singleton,self).__init__(name,bases,class_dict) self._instance=None def __call__(self,*args,**kwargs): if self._instance is None: self._instance=super(Singleton,self).__call__(*args,**kwargs) return self._instanceif __name__==‘__main__‘: class A(object): __metaclass__=Singleton a=A() b=A() print(id(a),id(b)) |
结果：
1 | 34248016 34248016 |
id是相同的。例子中我们构造了一个Singleton元类，并使用__call__方法使其能够模拟函数的行为。构造类A时，将其元类设为Singleton，那么创建类对象A时，行为发生如下：A=Singleton(name,bases,class_dict),A其实为Singleton类的一个实例。创建A的实例时，A()=Singleton(name,bases,class_dict)()=Singleton(name,bases,class_dict).__call__()，这样就将A的所有实例都指向了A的属性_instance上，这种方法与方法1其实是相同的。 方法4最简单的方法：
1 2 3 | class Singleton(object): passsingleton=singleton() |
将名字singleton绑定到实例上，singleton就是它自己类的唯一对象了。 方法5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 | class ConnectionPool: __instance = None def __init__(self): self.ip = "192.168.1.1" self.port = 3306 self.username = "zhangyanlin" self.pwd = 123456 @staticmethod def get_instance(): if ConnectionPool.__instance: return ConnectionPool.__instance else: ConnectionPool.__instance = ConnectionPool() return ConnectionPool.__instanceobj1 = ConnectionPool()print(obj1.get_instance())obj2 = ConnectionPool()print(obj2.get_instance())obj3 = ConnectionPool()print(obj3.get_instance()) |
定义静态方法，判断让所有只用第一个对象在内存中创建的ID