python 面向对象编程学习

2022-09-15 16:50:14

1. 问题：将所有代码放入一个py文件：无法维护

方案：如果将代码才分放到多个py文件，好处：

1. 同一个名字的变量互相不影响

2.易于维护

3.引用模块： import module

2.包：解决可能有同名的py文件存在的情况

p1.util vs p2.util

引用的时候必须加上包名

1. 在python 文件中，一个包中间必须有一个__init__.py文件，并且是每一个目录下面必须存在这个文件。（即使该文件为空，也是必须存在的）这个是区分包与普通目录之间的区别

3. python 提供模块管理工具，用来管理第三方模块

easy_install - pip(已经内置到Python2.7.9)

使用方法： pip install web.py

4. python面向对象编程

基本思想：类和实例（根据类创建）

重要：数据封装

class Person:

#构造函数，初始化

def __init__(self,name):

self.name = name;

p1 = Person("Xiao Ming")

p2 = Person("Xiao Hong")

5.构造一个类

class Person(object):

pass

# 创建了一个类 Person ，并且该类继承自object

6. 在定义 Person 类时，可以为Person类添加一个特殊的__init__()方法，当创建实例时，__init__()方法被自动调用，我们就能在此为每个实例都统一加上以下属性：

 class Person(object):

    def __init__(self, name, gender, birth):

        self.name = name

        self.gender = gender

        self.birth = birth

7. 访问限制

问题：如果有些属性不希望被外部访问到怎么办？

Python对属性权限的控制是通过属性名来实现的，如果一个属性由双下划线开头(__)，该属性就无法被外部访问。看例子：

class Person(object):

    def __init__(self, name):

        self.name = name

        self._title = 'Mr'

        self.__job = 'Student'

p = Person('Bob')

print p.name

# => Bob

print p._title

# => Mr

print p.__job

# => Error

Traceback (most recent call last):

  File "<stdin>", line 1, in <module>

AttributeError: 'Person' object has no attribute '__job'

可见，只有以双下划线开头的"__job"不能直接被外部访问。

但是，如果一个属性以"__xxx__"的形式定义，那它又可以被外部访问了，以"__xxx__"定义的属性在Python的类中被称为特殊属性，有很多预定义的特殊属性可以使用，通常我们不要把普通属性用"__xxx__"定义。

8. 创建类属性

绑定在一个实例上的属性不会影响其他实例，但是，类本身也是一个对象，如果在类上绑定一个属性，则所有实例都可以访问类的属性，并且，所有实例访问的类属性都是同一个！也就是说，实例属性每个实例各自拥有，互相独立，而类属性有且只有一份。

定义类属性可以直接在 class 中定义：

class Person(object):

    address = 'Earth'

    def __init__(self, name):

        self.name = name

因为类属性是直接绑定在类上的，所以，访问类属性不需要创建实例，就可以直接访问：

print Person.address

# => Earth

对一个实例调用类的属性也是可以访问的，所有实例都可以访问到它所属的类的属性：

p1 = Person('Bob')

p2 = Person('Alice')

print p1.address

# => Earth

print p2.address

# => Earth

由于Python是动态语言，类属性也是可以动态添加和修改的：

Person.address = 'China'

print p1.address

# => 'China'

print p2.address

# => 'China'

因为类属性只有一份，所以，当Person类的address改变时，所有实例访问到的类属性都改变了。

修改类属性会导致所有实例访问到的类属性全部都受影响，但是，如果在实例变量上修改类属性会发生什么问题呢？

class Person(object):

    address = 'Earth'

    def __init__(self, name):

        self.name = name

p1 = Person('Bob')

p2 = Person('Alice')

print 'Person.address = ' + Person.address

p1.address = 'China'

print 'p1.address = ' + p1.address

print 'Person.address = ' + Person.address

print 'p2.address = ' + p2.address

结果如下：

Person.address = Earth

p1.address = China

Person.address = Earth

p2.address = Earth

我们发现，在设置了 p1.address = 'China' 后，p1访问 address 确实变成了 'China'，但是，Person.address和p2.address仍然是'Earch'，怎么回事？

原因是 p1.address = 'China'并没有改变 Person 的 address，而是给 p1这个实例绑定了实例属性address ，对p1来说，它有一个实例属性address（值是'China'），而它所属的类Person也有一个类属性address，所以:

访问 p1.address 时，优先查找实例属性，返回'China'。

访问 p2.address 时，p2没有实例属性address，但是有类属性address，因此返回'Earth'。

可见，当实例属性和类属性重名时，实例属性优先级高，它将屏蔽掉对类属性的访问。

当我们把 p1 的 address 实例属性删除后，访问 p1.address 就又返回类属性的值 'Earth'了：

del p1.address

print p1.address

# => Earth

可见，千万不要在实例上修改类属性，它实际上并没有修改类属性，而是给实例绑定了一个实例属性。

9. Python 类型继承

基类：

Class Person(object):

def __init__(self,name,gender):

self.name = name

self.gender = gender

继承类 Student

Class Student(Person)

def _init__(self,name,gengder,course):

super(Student,self).__init__(name,gender)

self.course = course

一定要用 super(Student, self).__init__(name, gender) 去初始化父类，否则，继承自 Person 的 Student 将没有 name 和 gender。

函数super(Student, self)将返回当前类继承的父类，即 Person ，然后调用__init__()方法，注意self参数已在super()中传入，在__init__()中将隐式传递，不需要写出（也不能写）。

9.1 使用isinstance() 方法来判断对象的类型

函数isinstance()可以判断一个变量的类型，既可以用在Python内置的数据类型如str、list、dict，也可以用在我们自定义的类，它们本质上都是数据类型。

假设有如下的 Person、Student 和 Teacher 的定义及继承关系如下：

class Person(object):

    def __init__(self, name, gender):

        self.name = name

        self.gender = gender

class Student(Person):

    def __init__(self, name, gender, score):

        super(Student, self).__init__(name, gender)

        self.score = score

class Teacher(Person):

    def __init__(self, name, gender, course):

        super(Teacher, self).__init__(name, gender)

        self.course = course

p = Person('Tim', 'Male')

s = Student('Bob', 'Male', 88)

t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')

当我们拿到变量 p、s、t 时，可以使用 isinstance 判断类型：

>>> isinstance(p, Person)

True    # p是Person类型

>>> isinstance(p, Student)

False   # p不是Student类型

>>> isinstance(p, Teacher)

False   # p不是Teacher类型

这说明在继承链上，一个父类的实例不能是子类类型，因为子类比父类多了一些属性和方法。

我们再考察 s ：

>>> isinstance(s, Person)

True    # s是Person类型

>>> isinstance(s, Student)

True    # s是Student类型

>>> isinstance(s, Teacher)

False   # s不是Teacher类型

s 是Student类型，不是Teacher类型，这很容易理解。但是，s 也是Person类型，因为Student继承自Person，虽然它比Person多了一些属性和方法，但是，把 s 看成Person的实例也是可以的。

这说明在一条继承链上，一个实例可以看成它本身的类型，也可以看成它父类的类型。

10. python 类型继承之多态

类具有继承关系，并且子类类型可以向上转型看做父类类型，如果我们从 Person 派生出 Student和Teacher ，并都写了一个 whoAmI() 方法：

class Person(object):

    def __init__(self, name, gender):

        self.name = name

        self.gender = gender

    def whoAmI(self):

        return 'I am a Person, my name is %s' % self.name

class Student(Person):

    def __init__(self, name, gender, score):

        super(Student, self).__init__(name, gender)

        self.score = score

    def whoAmI(self):

        return 'I am a Student, my name is %s' % self.name

class Teacher(Person):

    def __init__(self, name, gender, course):

        super(Teacher, self).__init__(name, gender)

        self.course = course

    def whoAmI(self):

        return 'I am a Teacher, my name is %s' % self.name

在一个函数中，如果我们接收一个变量 x，则无论该 x 是 Person、Student还是 Teacher，都可以正确打印出结果：

def who_am_i(x):

    print x.whoAmI()

p = Person('Tim', 'Male')

s = Student('Bob', 'Male', 88)

t = Teacher('Alice', 'Female', 'English')

who_am_i(p)

who_am_i(s)

who_am_i(t)

运行结果：

I am a Person, my name is Tim

I am a Student, my name is Bob

I am a Teacher, my name is Alice

这种行为称为多态。也就是说，方法调用将作用在 x 的实际类型上。s 是Student类型，它实际上拥有自己的 whoAmI()方法以及从 Person继承的 whoAmI方法，但调用 s.whoAmI()总是先查找它自身的定义，如果没有定义，则顺着继承链向上查找，直到在某个父类中找到为止。

10.1 多重继承

除了从一个父类继承外，Python允许从多个父类继承，称为多重继承。

多重继承的继承链就不是一棵树了，它像这样：

class A(object):

    def __init__(self, a):

        print 'init A...'

        self.a = a

class B(A):

    def __init__(self, a):

        super(B, self).__init__(a)

        print 'init B...'

class C(A):

    def __init__(self, a):

        super(C, self).__init__(a)

        print 'init C...'

class D(B, C):

    def __init__(self, a):

        super(D, self).__init__(a)

        print 'init D...'

看下图:

像这样，D 同时继承自 B 和 C，也就是 D 拥有了 A、B、C 的全部功能。多重继承通过 super()调用__init__()方法时，A 虽然被继承了两次，但__init__()只调用一次：

>>> d = D('d')

init A...

init C...

init B...

init D...

多重继承的目的是从两种继承树中分别选择并继承出子类，以便组合功能使用。

举个例子，Python的网络服务器有TCPServer、UDPServer、UnixStreamServer、UnixDatagramServer，而服务器运行模式有 多进程ForkingMixin 和 多线程ThreadingMixin两种。

要创建多进程模式的 TCPServer：

class MyTCPServer(TCPServer, ForkingMixin)

    pass

要创建多线程模式的 UDPServer：

class MyUDPServer(UDPServer, ThreadingMixin):

    pass

如果没有多重继承，要实现上述所有可能的组合需要 4x2=8 个子类。

未完待续//////////

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