Python面向对象(下)

python面向对象

• 派生方法实站演练

• 面向对象三大特性之封装

• 面向对象三大特性之多态

• 面向对象之反射

• 反射的实战案例

• 派生方法实战演练

# 需使用序列化的方式的在字典中得到时间
import json
import datetime

d = {
     't1': datetime.date.today(),
     't2': datetime.datetime.today(),
     't3': 'wesley'
}

res = json.dumps(d)
print(res)
# 这里打印直接发现报错

1. 方法一
# 使用字符串的方式直接强制转换，在字典的值中使用字符串强制转换
d = {
     't1': str(datetime.date.today()),
     't2': str(datetime.datetime.today()),
     't3': 'wesley'
}
# 得到以下输出
{"t1": "2022-11-07", "t2": "2022-11-07 14:47:01.042696", "t3": "wesley"}

# 第二种 派生的方法
# 1. 序列化报错，先看一下dumps源码
# 2. 找到了一个命名关键字参数，cls=None 继续向下寻找相关
"""
     3. 通过上述行为找到了关于cls的判断，看到默认传参JSONEncoder，所以这里继续向下寻找
    if cls is None:
        cls = JSONEncoder
    return cls(
    4. 点进JSONEncoder后发现是定义的一个类class JSONEncoder(object):
    5. 根据寻找发现，默认方法 default(self, o):就是报错的问题所在
    6. 发现这个告诉我们json无法处理这个数据，raise TypeError(f'Object of type {o.__class__.__name__} '
                        f'is not JSON serializable')
    7. 现在使用派生的方式使用一下
"""


# 定义一个类并继承Json下的json.JSONEncoder
class MyJsonEncoder(json.JSONEncoder):
     def default(self, o):
          """
          :param o: 接收无法被序列化的数据
          :return:  返回可以被序列化的数据
          """
          # 判断是否为datatime类型，如果是则处理成可以被序列化的类型
          if isinstance(o, datetime.datetime):
               return o.strftime('%Y-%m-%d %X')
          elif isinstance(o, datetime.date):
               return o.strftime('%Y-%m-%d')
          # 最后调用原来的方法防止还有一些其他操作未做
          return super().default(o)

# 在调用时使用cls指向我们上面写好的派生方法
res = json.dumps(d, cls=MyJsonEncoder)
print(res)

• 面向对象三大特性之封装

封装： 就是将数据和功能封装起来
隐藏： 隐藏就是将数据和功能隐藏起来不让用户直接使用，而是由开发者开放接口由用户调用
伪装： 将类中的方法伪装成类中的数据

伪装

# 伪装
class C:
     def func(self):pass

obj = C()
obj.func()
# 当伪装之后调用func这个方法就变成了下列的这种方式
obj.func

隐藏

# 隐藏

1. 案例一
# 定义类
class MyClass:
     """
     在类的定义阶段名字前面有2个下划线，那么该名字会被隐藏起来无法直接调用，但是本质就是改名操作
     比如原本 __a 在定义阶段会被更改为 _MyCass__a ,本质就是加上了当前类名和最前面一个下划线
     """
     school_name = '家里蹲大学'

     def __choice_course(self):
          print('我正在选课')


# 1. 必须要注意的是隐藏只是在函数定义阶段才能生效，下面演示在调用时使用时无法隐藏的

MyClass.__hobby = 'JDB'
obj = MyClass()  # 实例化对象
obj.__addr = '123'  # 对象调用时定义无效 调用对象时空间里会有{'__addr': '123'}
print(MyClass.__dict__) # 由于上面是在调用阶段开始定义 所以也是无效的空间内  '__hobby': 'JDB'




# 案例二

# 隐藏对象属性 并通过提供接口调用
class Person:
     def __init__(self, name, age, hobby):
          # 对象也可以拥有隐藏属性
          self.__name = name
          self.__age = age
          self.__hobby = hobby

     def get_info(self):
          # 类体代码中是可以直接使用隐藏的名字，但是在外部不行
          print(f"""
          姓名: {self.__name}
          年龄: {self.__age}
          爱好: {self.__hobby}
          """)

obj = Person('wesley', 18, '无')
print(obj.get_info())


---------------------------------------------------------


# 添加了修改功能，并添加判断
class Person:
     def __init__(self, name, age, hobby):
          # 对象也可以拥有隐藏属性
          self.__name = name
          self.__age = age
          self.__hobby = hobby

     def get_info(self):
          # 类体代码中是可以直接使用隐藏的名字，但是在外部不行
          print(f"""
          姓名: {self.__name}
          年龄: {self.__age}
          爱好: {self.__hobby}
          """)
     # 在属性隐藏之后，可以对用户开放接口，这里可以自定义很多功能
     def set_name(self, new_name):
          if len(new_name) == 0:
               raise ValueError('hehehe 好歹多少写点什么吧')
          if new_name.isdigit():
               raise ValueError('hehehe 你的名字可以写数字啊')
          self.__name = new_name


# 这里使用get_info接口可以调用数据
obj = Person('wesley', 18, 'read')
obj.get_info()
"""
# 打印
          姓名: wesley
          年龄: 18
          爱好: read

"""

# 使用set_name接口，更改名称会有一些判断
obj.set_name('tony')
obj.get_info()
"""
# 打印
          姓名: tony
          年龄: 18
          爱好: read
"""

# 来测试一下如果在调用set_name接口时直接传空值会是什么结果

obj.set_name('')
"""
# 打印，我们接口写的设定号的报错信息
  File "/Users/wesley/PycharmProjects/sss/sss.py", line 23, in set_name
    raise ValueError('hehehe 好歹多少写点什么吧')
ValueError: hehehe 好歹多少写点什么吧
"""

# 注意
在看其他开发者的源代码时，可能会看到很多单下划线开头的名字
这些表达的意思通常是不要直接访问，而是查找一下下面可能存在定义好的接口

• 伪装

1. 案例一
# 伪装
"""
需求 1. 写一个BMI体重指数器（衡量一个人的体重与身高对健康影响的一个指标）
公式 （BMI） = 体重（kg） / 身高^2(m)
EX 70kg ÷ （1.75x1.75） = 22.86

由于BMI是一个数据值，所以在写的时候需要将原本BIM() 功能伪装为BIM数据
"""

class Person:
     def __init__(self, name, height, weight):
          self.name = name
          self.height = height
          self.weight = weight

     @property
     def BMI(self):
          return self.weight / (self.height ** 2)

p1 = Person('wesley', 1.70, 85)
# p1.BMI()  # 没有使用@property装饰器伪装之前的调用方式，可以明显看出来是方法
print(p1.BMI)  # 利用装饰器伪装为数据


2. 伪装装饰器之修改删除，setter deleter
> 如果我们使用@property装饰器将方法装饰为数据值后，用户需要更改信息，这个时候就需要使用setter来写一下判断如果符合更改条件就调用原被装饰方法，如果不符合就直接报错 ，deleter一般都是用来删除的，一般不会被允许

class Foo:
     # 将属性隐藏起来
     def __init__(self, val):
          self.__NAME = val

     @property
     def name(self):
          return self.__NAME

     @name.setter
     def name(self, value):
          # 在设定值之前进行类型检查
          if not isinstance(value, str):
               raise TypeError('%s must be str' % value)

          # 通过类型检查后，将值value存放到真实位置的self.__NAME中
          self.__NAME = value

     @name.deleter
     def name(self):
          raise PermissionError('Can not delete')

f = Foo('wesley')
print(f.name)
f.name ='wesley123'
print(f.name)
"""
f.name = 'wesley' 触发name.setter装饰器对应的函数
name(f, 'jason')
"""
f.name = 123
print(f.name)
"""
f.name = 123 触发name.setter装饰器对应的函数，抛出异常123 must be str
    raise TypeError('%s must be str' % value)
TypeError: 123 must be str
"""

del f.name
print(f.__dict__)
"""
del f.name 触发name.deleter对应的函数name(f)，抛出异常PermissionError

    raise PermissionError('Can not delete')
PermissionError: Can not delete
"""

• 面向对象三大特性之多态

面向对象三大特性之多态
> 多态： 一种事物的多种状态
水：固态 液态 气态
动物： 人 猪 猫 狗

# 这里使用动物举例，所有的动物都会叫，所以这个方法的名称需要相同

class Animal:
     def spark(self):
          """叫的方法，这个方法相当于注释"""
          pass


class Cat(Animal):
     # 原本
     #def miao(self):
     #     print('喵喵喵')
     # 应该
     def spark(self):
          print('喵喵喵')


class Dog(Animal):
     def spark(self):
          print('汪汪汪')


class Pig(Animal):
     def spark(self):
          print('哼哼哼')


"""
面向对象中多态的意思： 一种事物可以有多种形态，但是增对相同的功能应该定义相同的方法
这样我们无论拿到的是那个具体的事物，都可以通过相同的方法调用功能
"""

s1 = 'hello world'
l1 = [11, 22, 33, 44]
d = {'name': 'jason', 'pwd': 123}
print(s1.__len__())
print(l1.__len__())
print(d.__len__())
"""
鸭子类型：就是只要看上去像鸭子，走路像鸭子 说话像鸭子，那么这个就是鸭子
上述代码就是这种状态，需求都是统计长度，所有所有的类型统一了统计长度的len()
"""

• 约束

"""
python 永远提倡自由简洁大方，不约束程序员的行为，但是多态提供了约束的方法
使用 abc模块
"""

# 指定metaclass属性将类设置为设置为抽象类，抽象类本省只是用来约束子类的不能被实例化
import abc


class Animal(metaclass=abc.ABCMeta):
     # 该装饰器限制子类必须定义一个名为talk的方法
     @abc.abstractmethod
     def talk(self):  # 抽象方法中无需实现具体的功能
          pass

class Cat(Animal):  # 但凡继承Animal的子类都必须遵循Animal规定的标准
     def talk(self):
          pass
     
cat = Cat()  # 若子类中没有一个名为talk的方法则会抛出异常TypeError,无法实例化

• 反射

"""
面向对象之反射
反射是利用字符串操作对象的数据和方法
一般只要需求中出现了，对象和字符串时需要使用反射
"""

"""
反射：利用字符串操作对象的数据和方法
1. hasattr()  重点
判断对象是否含有某个字符串对应的属性名和方法名
2. getattr()  重点
根据字符串获取对象对应的属性名(值)或方法名(函数体代码)
3. setattr()  
根据字符串给对象设置或者修改数据
4. delattr()
根据字符串删除对象里面的名字
"""

class C1:
     school_name = '小家伙学院'

     def choice_course(self):
          print('小家伙们都在选课')

obj = C1()
# 判断某个名字对象是否可以使用(是否存在)
# 推导思路
# try:
#      obj.xxx
# except AttributeError:
#      print('没有这个名字')

# 判断用户随意指定的名字对象是否可以使用（存在）
target_name = input('请输入对象可能使用的名字： ').strip()
try:
     obj.target_name
except AttributeError:
     print('没有这个名字')
"""
1. 这里需要注意，现在遇到了问题，input输入的是字符串，obj无法通过句点符的方式来点出字符串
2. 这里满足我们需要对对象操作，也满足字符串要求，所以这里需要用到反射

反射： 利用字符串操作对象的数据和方法


"""

print(hasattr(obj, 'school_name'))  # True
print(getattr(obj, 'school_name'))  # 小家伙学院
print(getattr(obj, 'choice_course'))  # <bound method C1.choice_course of <__main__.C1 object at 0x1012d3f70>>

# 反射的使用，使用反射调用输入的字符串
class C1:
     school_name = '小家伙学院'


     def choice_course(self):
          print('小家伙们都在选课')


obj = C1()
while True:
     target_name = input('请输入需要操作的名字： ')
     if hasattr(obj, target_name):
          print('名字存在')
          # 获取该名字与对应数据的值（值 函数）
          data_or_func = getattr(obj, target_name)

          if callable(data_or_func):
               print('本次使用的是系统中的某个方法')
               data_or_func()
          else:
               print('您本次使用的是系统中的某个数据')
               print(data_or_func)
     else:
          print('系统中没有该名字')

• 反射案例

# 案例一
# 使用反射模拟CMD终端

class LinuxCmd:
     def ifconfig(self):
          print("""
          127.0.0.1
          """)
     def mkdir(self, dir):
          print('创建目录：', dir)

     def server_run(self):
          print('欢迎来到Linux内置终端')
          while True:
               target_cmd = input('请输入您的指令： ')

               res = target_cmd.split(' ')
               if len(res) == 1:
                    if hasattr(self, res[0]):
                         getattr(self, res[0])()
                    else:
                         print(f'{res[0]}不是内部或者外部命令')
               elif len(res) == 2:
                    if hasattr(self, res[0]):
                         getattr(self, res[0])(res[1])
                    else:
                         print(f'{res[0]}不是内部或者外部命令')
obj = LinuxCmd()

obj.server_run()

# 案例二
"""
一切皆对象
利用反射保留某个py文件中所有大写变量名及对应的数据值
settings
NAME = 'wesley'
AGE = 18
name = 'andy'
age = 99
"""

import settings

# dir 列举对象可以使用的名字
print(dir(settings))

user_dict = {}
for name in dir(settings):
     if name.isupper():
          user_dict[name] = getattr(settings, name)
print(user_dict)
['AGE', 'NAME', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'age', 'name']
{'AGE': 18, 'NAME': 'wesley'}


# 可以与上面的代码一起使用来判断对象里名称是否存在
while True:
     target_name = input('请输入某个名字：')
     if hasattr(settings, target_name):
          print(getattr(settings, target_name))
     else:
          print(f'该模块没有{target_name}这个名字')