上海 day23 -- 面向对象三大特征---多态 和 内置魔法函数
2019-07-29 17:36 在上海的日子里 阅读(222) 评论(0) 编辑 收藏 举报目 录
一、多态
什么是多态？
多态是指多个不同类的对象能够响应同一个方法，并产生不同的结果。
多态不是一种语法，而是一种状态，拥有一种特性（不同的类型的对象能够响应同一种方法，并产生不同的结果），即多个对象有共同的使用方法。
多态的好处？
能够方便使用者使用，大大降低使用难度。例如：我们写的USB接口协议，包含的鼠标，键盘等都拥有共同的功能，它们就是属于多态。
多态的实现？
方法：接口、抽象类（两者属于继承）和鸭子类型，都可以实现具备多态功能的代码，其中最简单的是鸭子类型。
案例：
""" 要管理 鸡 鸭 鹅 如何能够最方便的 管理,就是我说同一句话,他们都能理解 他们拥有相同的方法 """ class J: def jiao(self): print('jjj...') def xidan(self): print('鸡蛋。。。') class Y: def jiao(self): print('yyy...') def xidan(self): print('鸭蛋。。。') class E: def jiao(self): print('eee...') def xidan(self): print('鹅蛋。。。') j = J() y = Y() e = E() def func(obj): obj.xidan() func(j) func(y) func(e)
python 中包含的多态，如type() 方法
# python中到处都有多态 a = 10 b = "10" c = [10] print(type(a)) print(type(b)) print(type(c))
二、OOP相关的内置函数
isinstance () 和 issubclass()
## isinstance 判断一个对象是否是某个类的实例 参数1 要判断的对象 参数2 要判断的类型 ## issubclass 判断一个类是否是另一个类的子类 参数一是子类 参数二是父类
案例1：
def add_num(x,y): # if type(x) == int and type(y) == int: if isinstance(x,int) and isinstance(y,int): return x+y return None print(add_num(10,20)) #30 print(add_num('10',20)) # None
案例2：
class Animal: def eat(self): print('吃东西') class Pig(Animal): def eat(self): print('猪就知道吃东西。。。') class Tree: def light(self): print('光合作用。。') p = Pig() t = Tree() def manage(obj): if issubclass(type(obj),Animal): # issubclass判断是否是一个子类 print(' 就知道吃。。。') else: print('不属于动物类！') manage(p) manage(t)
三、类中的魔法函数
1、__str__
__str__ 会在对象被转换为字符串时,转换的结果就是这个函数的返回值 使用场景:我们可以利用该函数来自定义,对象的是打印格式
案例：
import time class Person: def __init__(self,name,age): self.name = name self.age = age def __str__(self): return '这是一个Person 类，name:%s ,age:%s'%(self.name,self.age) p = Person('jaosn',29) # del p print(str(p)) # 当我们对象p转换成str字符串格式时，会自动触发__str__，结果就是该函数的返回值 time.sleep(2) print('over')
2、析构方法 __del__
什么是析构方法？
__init__ 是构建函数，一个东西从无到有就是构建；析构就是让一个东西从有到无，如__del__
析构方法有什么特点？
当对象在内存中被释放时，会自动触发执行。
为什么需要析构方法？
如果产生的对象仅仅是用户级别的程序，那么无须定义 __del__ ，因为Python内部有自动回收资源的机制；
但是当产生对象的同时还向操作系统发起系统调用，即一个对象有用户级和内核级两种资源，如打开一个文件，创建一个数据库链接，就必须在清楚对象的同时回收系统资源，这就用到了__del__。
__del__触发的两种方式：
1、当程序出现错误会触发__del__
class File: def __init__(self,name): self.name = name def say(self): print('hello my name is %s'%name) # name写错了，当遇到报错的时候会自动触发__del__ def __del__(self): print('__del__是什么玩意？') f = File('jason') f.say() # 结果： # NameError: name 'name' is not defined # __del__是什么玩意？ # 结论：当程序出现错误时，会自动触发__del__
2、当程序正常运行结束后自动触发__del__
class File: def __init__(self,name): self.name = name def say(self): print('hello my name is %s'%self.name) # name写错了，当遇到报错的时候会自动触发__del__ def __del__(self): print('__del__是什么玩意？') f = File('jason') f.say() ''' 结果： hello my name is jason __del__是什么玩意？ 结论：当程序正常运行结束后会自动触发 __del__ '''
3、__call__
执行时机:在调用对象时自动执行,(既对象加括号)
案例：
class A: def __call__(self,*args,**kwargs): print('warning!run...') print(*args) print(**kwargs) a = A() a(1,(2,3)) # 对象a 加括号自动调用__call__ ''' 结果： warning!run... 1 (2, 3) '''
4、__slots__ —— 内存优化方法
前提知识：
动态容器的实现原理：
关于__slots__:
该属性是一个类属性,用于优化对象内存占用
优化的原理,将原本不固定的属性数量,变得固定了
这样的解释器就不会为这个对象创建名称空间,所以__dict__也没了
从而达到减少内存开销的效果
另外当类中出现了slots时将导致这个类的对象无法在添加新的属性
案例：
# 原式 import sys class Person: def __init__(self,name): self.name = name print(self.__dict__) p = Person('jason') # {'name': 'jason'} p.age = 20 # 自己添加属性 print(p.__dict__) # {'name': 'jason', 'age': 20} print(sys.getsizeof(p)) # 以字节（byte）为单位返回对象大小 32 # 加入 __slots__ 对比 import sys class Person: __slots__= ['name'] def __init__(self,name): self.name = name print(self.name) p = Person('jason') # {'name': 'jason'} # p.age = 20 # 无法在添加属性 # print(p.__dict__) # 没有__dict__属性 print(sys.getsizeof(p)) # 以字节（byte）为单位返回对象大小 28
四、属性的get 、set 和 del
1、getattr setattr delattr ——反映了python中点语法的实现原理
''' getattr 用点访问属性的时如果属性不存在时执行 setattr 用点设置属性时 delattr 用del 对象.属性 删除属性时 执行 这几个函数反映了 python解释器是如何实现 用点来访问属性 getattribute 该函数也是用来获取属性 在获取属性时如果存在getattribute则先执行该函数,如果没有拿到属性则继续调用 getattr函数,如果拿到了则直接返回 '''
案例：
class A: def __setattr__(self,key,value): print('__setattr__') def __getattr__(self, item): print('__getattr__') return 1 def __delattr__(self, item): print('__delattr__') a = A() a.name = 'jason' # 在设置属性时，自动执行 __setattr__ print(a.xxx) # 结果：__getattr__ 1 在对象访问属性的时候自动执行 __getattr__ del a.yyy # 结果：__delattr__ 在删除对象属性的时候自动执行 __delattr__
2、getitem、setitem、delitem —— 反映了Python中 [ ] 取值的实现原理
小总结： —— 任何的符号 都会被解释器解释成特殊含义 ,例如 . [] ()
getitem 当你用中括号去获取属性时 执行
setitem 当你用中括号去设置属性时 执行
delitem 当你用中括号去删除属性时 执行
另一种解释用法：
''' __setitem__ 使用key的形式添加/修改属性时触发 __getitem__ 使用key的形式获取属性时触发 __delitem__ 使用key的形式删除属性时触发 '''
案例：
class A: def __getitem__(self, item): print("__getitem__") # return self.__dict__[item] # 因为self.__dict__[key] = value为执行，所以不会取到self.__dict__[item]的值 def __setitem__(self, key, value): print("__setitem__") # self.__dict__[key] = value # 当这句话被注释时所添加的键值对不会被保存 def __delitem__(self, key): # del self.__dict__[key] # 因为self.__dict__[key] = value未执行，所以没有元素可以被删除 print("__delitem__") a = A() # 用字典键值对的形式赋值 a['name'] = 'jason' # __setitem__ 当添加键值对时会触发__setitem__方法 print(a['name']) # 当按照key取值时会触发__getitem__方法 del a['name'] # 当按照key值删除keys所对应的值时会触发__delitem__方法 ''' 综上代码可知：[]取值的原理就是self.__dict__在对象的名称空间(名称空间是字典的形式)中按key value 的形式进行取值操作 '''
小练习：
"""需求让一个对象支持 点语法来取值 也支持括号取值""" class MyDict(dict): def __getattr__(self,item): return self[item] def _setattr__(self,key,value): self[key] = value def __delattr__(self,item): del self[item] return 999 d = MyDict() d.name = ['jason'] # 根据__setattr__特性 自定触发并执行 self[key] = value 代码来实现，本质是字典添加键值对 # print(d.name) # 触发__getattr__ del d.name
五、运算符重载
__gt__ 、 __lt__ 、__eq__ 分别对应 大于号> 小于号< 和等于号 eq
""" 当我们在使用某个符号时,python解释器都会为这个符号定义一个含义,同时调用对应的处理函数, 当我们需要自定义对象的比较规则时,就可在子类中覆盖 大于 等于 等一系列方法.... """
案例：
原本自定义对象无法直接使用大于小于来进行比较 ,我们可自定义运算符来实现,让自定义对象也支持比较运算符
class Student: def __init__(self,name,age,height): self.name = name self.age = age self.height = height def __gt__(self,other): # 指定比较的属性 height 大于号 __gt__ return self.height > self.height def __lt__(self,other): # 指定比较的属性 height 小于号 __lt__ return self.height < other.height def __eq__(self,other): # 指定比较的属性 height 等于号 __eq__ if self.name == other.name and self.age == other.age and self.height == other.height: return True return False stu1 = Student('egon',28,180) stu2 = Student('tank',25,188) # 开始比较大小 print(stu1>stu2) # False print(stu1<stu2) # True stu3 = Student('jason',28,180) stu4 = Student('jason',28,180) print(stu3 == stu4) # True
上述代码中,other指的是另一个参与比较的对象,
大于和小于只要实现一个即可,符号如果不同 解释器会自动交换两个对象的位置
六、迭代器协议
''' 迭代器是指具有__iter__和__next__的对象 我们可以为对象增加这两个方法来让对象变成一个迭代器 '''
案例1：将对象变成迭代器对象
''' 迭代器是指具有__iter__和__next__的对象 我们可以为对象增加这两个方法来让对象变成一个迭代器 ''' class MyIter: def __init__(self,num): self.num = num self.c = 0 # 自定义属性值的默认值 def __iter__(self): # 迭代器调用 __iter__还是迭代器本身 return self def __next__(self): self.c += 1 if self.c < self.num: return '嘿嘿' else: raise StopIteration # 异常处理 注意：当调用__next__取不到值的时候会报错 StopIteration m = MyIter(10) # 迭代器的取值方式不依赖索引，可以用for循环取值。。。 for i in m: print(i) #
小练习：
"""实现一个自定义的range""" class MyRange: def __init__(self,start_num,end_num,step): self.start_num = start_num - 2 self.end_num = end_num self.step = step def __iter__(self): return self def __next__(self): self.start_num += self.step if self.start_num < self.end_num: return self.start_num else: raise StopIteration # 处理异常 mr = MyRange(1,10,2) # for循环取值迭代器对象 for i in mr: print(i)
七、上下文管理
上下文 context
这个概念属于语言学科,指的是一段话的意义,要参考当前的场景,既上下文
在python中,上下文可以理解为是一个代码区间,一个范围 ,例如with open 打开的文件仅在这个上下文中有效。
涉及到的两个方法:enter() exit()
enter
表示进入上下文,(进入某个场景 了)
exit
表示退出上下文,(退出某个场景 了)
当执行with 语句时,会先执行enter ,
当代码执行完毕后执行exit,或者代码遇到了异常会立即执行exit,并传入错误信息
包含错误的类型.错误的信息.错误的追踪信息
注意：
enter 函数应该返回对象自己
exit函数 可以有返回值,是一个bool类型,用于表示异常是否被处理,仅在上下文中出现异常有用
如果为True 则意味着,异常以及被处理了
False,异常未被处理,程序将中断报错
案例：
class MyOpen(object): def __init__(self,path): self.path = path def __enter__(self): self.file = open(self.path) print("enter.....") return self def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb): print("exit...") # print(exc_type,exc_val,exc_tb) self.file.close() return True with MyOpen("a.txt") as m: # print(m) # print(m.file.read()) "123"+1 # m.file.read()
