廖雪峰Python 类

类

init方法

虽然实例属性可以后期动态添加，但是也可以通过__init__初始化方法绑定成员变量。self参数表示指向创建的实例

可以没有init方法

class Student(object):
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

访问限制

成员变量前面加上两个下划线，变成私有属性：外部无法通过 .__属性 访问。
之所有无法通过.__属性访问的原因是，解释器会把__属性改名成其它的名字(不同的解释器有可能不同)，例如：_类名__属性

通过方法操作成员变量，可以实现逻辑检查

继承和多态

class Animal(object):
    def run(self):
        print('Animal is running...')

重写父类方法
class Dog(Animal):
    def run(self):
        print('Dog is running...')

    def eat(self):
        print('Eating meat...')

java中:继承后重写父类方法要加上@override

多态的好处从下面就可以看出：无需确切地知道它的子类型，就可以放心地调用run()方法
def run_twice(animal):
    animal.run()
    animal.run()
    
调用方只管调用，不管细节，而当我们新增一种Animal的子类时，只要确保run()方法编写正确，不用管原来的代码是如何调用的。这就是著名的“开闭”原则：
对扩展开放：允许新增子类；
对修改封闭：不需要修改依赖父类型的调用方函数

获取对象信息

type isinstance dir()

type()

isinstance()

dir()用于获得一个对象的所有属性和方法，它返回一个包含字符串的list

–len–()

__len__() 一个对象能够使用len()都是因为它的内部实现了__len__()方法

>>> len('ABC')
3
>>> 'ABC'.__len__()
3

类似__xxx__的属性和方法在Python中都是有特殊用途的

hasattr setattr getattr()

>>> class MyObject(object):
...     def __init__(self):
...         self.x = 9
...     def power(self):
...         return self.x * self.x
...
>>> obj = MyObject()

>>> hasattr(obj, 'x') # 有属性'x'吗？
True
>>> obj.x
9
>>> hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗？
False
>>> setattr(obj, 'y', 19) # 设置一个属性'y'
>>> hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗？
True
>>> getattr(obj, 'y') # 获取属性'y'
19
>>> obj.y # 获取属性'y'
19

>>> hasattr(obj, 'power') # 有方法'power'吗？
True
>>> getattr(obj, 'power') # 获取属性'power'
<bound method MyObject.power of <__main__.MyObject object at 0x10077a6a0>>
>>> fn = getattr(obj, 'power') # 获取属性'power'并赋值到变量fn
>>> fn # fn指向obj.power
<bound method MyObject.power of <__main__.MyObject object at 0x10077a6a0>>
>>> fn() # 调用fn()与调用obj.power()是一样的
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实例属性和类属性

可以在创建实例时通过init方法，给实例添加实例属性，也可以在实例创建之后同过动态方式添加属性

class Student(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

s = Student('Bob')
s.score = 90

类属性
class Student(object):
    name = 'Student'

>>> class Student(object):
...     name = 'Student'
...
>>> s = Student() # 创建实例s
>>> print(s.name) # 打印name属性，因为实例并没有name属性，所以会继续查找class的name属性
Student
>>> print(Student.name) # 打印类的name属性
Student
>>> s.name = 'Michael' # 给实例绑定name属性
>>> print(s.name) # 由于实例属性优先级比类属性高，因此，它会屏蔽掉类的name属性
Michael
>>> print(Student.name) # 但是类属性并未消失，用Student.name仍然可以访问
Student
>>> del s.name # 如果删除实例的name属性
>>> print(s.name) # 再次调用s.name，由于实例的name属性没有找到，类的name属性就显示出来了
Student

实例可以访问到类属性，当实例没有和类属性同名的属性时，会访问到的是类属性。有同名的访问的是实例的。

动态添加方法和属性

实例

可以给类实例动态增加属性和方法

动态绑定允许我们在程序运行的过程中动态给class加上功能，这在静态语言中很难实现

class Student():
	pass

s = Student('tom',18)
s.grade = 99 

def set_age(self, age): # 定义一个函数作为实例方法
...     self.age = age
...
>>> from types import MethodType
>>> s.set_age = MethodType(set_age, s) # 给实例绑定一个方法
>>> s.set_age(25) # 调用实例方法
>>> s.age # 测试结果
25

类

>>> def set_score(self, score):
...     self.score = score
...
>>> Student.set_score = set_score

面向对象高级编程

使用–slots–

__slots__用于限定给实例动态添加的属性类型

一个子类不会继承父类的__slots__

class Student(object):
    __slots__ = ('name', 'age')
    
>>> s = Student() # 创建新的实例
>>> s.name = 'Michael' # 绑定属性'name'
>>> s.age = 25 # 绑定属性'age'
>>> s.score = 99 # 绑定属性'score'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'score'

@property

略

多重继承

class Animal(object):
    pass

# 大类:
class Mammal(Animal):
    pass

class Bird(Animal):
    pass

# 各种动物:
class Dog(Mammal):
    pass

class Bat(Mammal):
    pass

class Parrot(Bird):
    pass

class Ostrich(Bird):
    pass

现在，我们要给动物再加上Runnable和Flyable的功能，只需要先定义好Runnable和Flyable的类

class Runnable(object):
    def run(self):
        print('Running...')

class Flyable(object):
    def fly(self):
        print('Flying...')

class Dog(Mammal, Runnable):
    pass

class Bat(Mammal, Flyable):
    pass

定制类

–str()–

__str__()和java里toString()方法一样的功能，让print能够打印一个变量

–repr–()

__repr__()和__str()__类似，前者在命令行输入变量回车时会用，后者print变量时会用

解决办法是再定义一个__repr__()。但是通常__str__()和__repr__()代码都是一样的，所以，有个偷懒的写法：

class Student(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def __str__(self):
        return 'Student object (name=%s)' % self.name
    __repr__ = __str__

–iter–()、–next–()

类似于java如果一个对象想能够用for each循环，则要实现iterable接口完成iterator()方法

如果一个类想被用于for ... in循环，类似list或tuple那样，就必须实现一个__iter__()方法，该方法返回一个迭代对象，然后，Python的for循环就会不断调用该迭代对象的__next__()方法拿到循环的下一个值

斐波那契

class Fib(object):
    def __init__(self):
        self.a, self.b = 0, 1 # 初始化两个计数器a，b

    def __iter__(self):
        return self # 实例本身就是迭代对象，故返回自己

    def __next__(self):
        self.a, self.b = self.b, self.a + self.b # 计算下一个值
        if self.a > 100000: # 退出循环的条件
            raise StopIteration()
        return self.a # 返回下一个值

–getitem–()、–setitem–()、–delitem–()

__getitem__()是对象可以通过索引取值，和能够使用切片机制
__setitem__()，把对象视作list或dict来对集合赋值
--delitem--()用于删除某个元素。

–getattr–()

用于解决调用某个属性时不存在的问题

class Student(object):
    def __init__(self):
        self.name = 'Michael'

    def __getattr__(self, attr):
        if attr=='score':
            return 99

>>> s = Student()
>>> s.name
'Michael'
>>> s.score
99

class Student(object):
    def __getattr__(self, attr):
        if attr=='age':
            return lambda: 25
>>> s.age()
25

class Student(object):
    def __getattr__(self, attr):
        if attr=='age':
            return lambda: 25
        raise AttributeError('\'Student\' object has no attribute \'%s\'' % attr)

–call–()、callable()

任何类，只需要定义一个__call__()方法，就可以直接对实例进行调用

__call__()还可以定义参数。对实例进行直接调用就好比对一个函数进行调用一样，所以你完全可以把对象看成函数

>>> s = Student('Michael')
>>> s() # self参数不要传入
My name is Michael.

那么，怎么判断一个变量是对象还是函数呢？其实，更多的时候，我们需要判断一个对象是否能被调用，能被调用的对象就是一个Callable对象，比如函数和我们上面定义的带有__call__()的类实例

通过callable()函数，我们就可以判断一个对象是否是“可调用”对象。

枚举类

from enum import Enum

元类

type()可以用来在运行期间动态创建类

metaclass：略