python面向對象程式設計進階
一.isinstance(obj,cls)和issubclass(sub,super)
isinstance(obj,cls)檢查是否obj是否是類 cls 的對象
issubclass(sub, super)檢查sub類是否是 super 類的派生類
二.反射
1 什麼是反射
反射的概念是由smith在1982年首次提出的,主要是指程式可以通路、檢測和修改它本身狀态或行為的一種能力(自省)。這一概念的提出很快引發了計算機科學領域關于應用反射性的研究。它首先被程式語言的設計領域所采用,并在lisp和面向對象方面取得了成績。
2 python面向對象中的反射:通過字元串的形式操作對象相關的屬性。python中的一切事物都是對象(都可以使用反射)
四個可以實作自省的函數
下列方法适用于類和對象(一切皆對象,類本身也是一個對象)
類也是對象
view code
反射目前子產品成員
導入其他子產品,利用反射查找該子產品是否存在某個方法
module_test.py
3 為什麼用反射之反射的好處
好處一:實作可插拔機制
有倆程式員,一個lili,一個是egon,lili在寫程式的時候需要用到egon所寫的類,但是egon去跟女朋友度蜜月去了,還沒有完成他寫的類,lili想到了反射,使用了反射機制lili可以繼續完成自己的代碼,等egon度蜜月回來後再繼續完成類的定義并且去實作lili想要的功能。
總之反射的好處就是,可以事先定義好接口,接口隻有在被完成後才會真正執行,這實作了即插即用,這其實是一種‘後期綁定’,什麼意思?即你可以事先把主要的邏輯寫好(隻定義接口),然後後期再去實作接口的功能
好處二:動态導入子產品(基于反射目前子產品成員)
好處三:我們現在有服務端和用戶端,用戶端給服務端發送指令,服務端要根據用戶端的指令來執行不同的操作,反射就很好用了。
根據不同的需求,做不同的選擇。
三 __setattr__,__delattr__,__getattr__
四 二次加工标準類型(包裝)
包裝:python為大家提供了标準資料類型,以及豐富的内置方法,其實在很多場景下我們都需要基于标準資料類型來定制我們自己的資料類型,新增/改寫方法,這就用到了我們剛學的繼承/派生知識(其他的标準類型均可以通過下面的方式進行二次加工)
授權:授權是包裝的一個特性, 包裝一個類型通常是對已存在的類型的一些定制,這種做法可以建立,修改或删除原有産品的功能。其它的則保持原樣。授權的過程,即是所有更新的功能都是由新類的某部分來處理,但已存在的功能就授權給對象的預設屬性。
實作授權的關鍵點就是覆寫__getattr__方法
調用屬性--》先在自己執行個體的屬性裡面找--》然後到類裡面找--》如果找不到,才會執行__gettattr__()
為什麼稱為授權:我們自己定義的屬性方法,在調用的時候就用自己定義的,(我們在這個定義裡,可以不進行操作,)如果沒有這個屬性,就調用它本身的屬性,為什麼我們這裡沒有繼承也可以使用它本身的屬性
重點是這句話:self.file=open(filename,mode,encoding=encoding),就相當于使用file類執行個體了一個對象,這個對象也有了類的那些方法。
五 __getattrbute__
回顧__getattr__
__getattribute__
二者同時存在
六 描述符(__get__,__set__,__delete__)
1 描述符是什麼:描述符本質就是一個新式類,在這個新式類中,至少實作了__get__(),__set__(),__delete__()中的一個,這也被稱為描述符協定
__get__():調用一個屬性時,觸發
__set__():為一個屬性指派時,觸發
__delete__():采用del删除屬性時,觸發
定義一個描述符
2 描述符是幹什麼的:描述符的作用是用來代理另外一個類的屬性的(必須把描述符定義成這個類的類屬性,不能定義到構造函數中)
引子:描述符類産生的執行個體進行屬性操作并不會觸發三個方法的執行
描述符應用之何時?何地?
3 描述符分兩種
一 資料描述符:至少實作了__get__()和__set__()
二 非資料描述符:沒有實作__set__()
4 注意事項:
一 描述符本身應該定義成新式類,被代理的類也應該是新式類
二 必須把描述符定義成這個類的類屬性,不能為定義到構造函數中
三 要嚴格遵循該優先級,優先級由高到底分别是
1.類屬性
2.資料描述符
3.執行個體屬性
4.非資料描述符
5.找不到的屬性觸發__getattr__()
類屬性>資料描述符
資料描述符>執行個體屬性
執行個體屬性>非資料描述符
再次驗證:執行個體屬性>非資料描述符
非資料描述符>找不到
5 描述符使用
衆所周知,python是弱類型語言,即參數的指派沒有類型限制,下面我們通過描述符機制來實作類型限制功能
牛刀小試
拔刀相助
磨刀霍霍
大刀闊斧
大刀闊斧之後我們已然能實作功能了,但是問題是,如果我們的類有很多屬性,你仍然采用在定義一堆類屬性的方式去實作,low,這時候我需要教你一招:獨孤九劍
類的裝飾器:無參
類的裝飾器:有參
終極大招
刀光劍影
6 描述符總結
描述符是可以實作大部分python類特性中的底層魔法,包括@classmethod,@staticmethd,@property甚至是__slots__屬性
描述父是很多進階庫和架構的重要工具之一,描述符通常是使用到裝飾器或者元類的大型架構中的一個元件.
7 利用描述符原理完成一個自定制@property,實作延遲計算(本質就是把一個函數屬性利用裝飾器原理做成一個描述符:類的屬性字典中函數名為key,value為描述符類産生的對象)
@property
自己做一個@property
實作延遲計算功能
一個小的改動,延遲計算的美夢就破碎了
8 利用描述符原理完成一個自定制@classmethod
自己做一個@classmethod
9 利用描述符原理完成一個自定制的@staticmethod
自己做一個@staticmethod
六 再看property
一個靜态屬性property本質就是實作了get,set,delete三種方法
用法一
用法二
怎麼用?
案例一
案例二
七 __setitem__,__getitem,__delitem__
八 __str__,__repr__,__format__
改變對象的字元串顯示__str__,__repr__
自定制格式化字元串__format__
自定義format練習
issubclass和isinstance
九 __slots__
__slots__使用
刨根問底
十 __next__和__iter__實作疊代器協定
簡單示範
練習:簡單模拟range,加上步長
斐波那契數列
十一 __doc__
十二 __module__和__class__
__module__ 表示目前操作的對象在那個子產品
__class__ 表示目前操作的對象的類是什麼
lib/aa.py
index.py
十三 __del__
析構方法,當對象在記憶體中被釋放時,自動觸發執行。
注:如果産生的對象僅僅隻是python程式級别的(使用者級),那麼無需定義__del__,如果産生的對象的同時還會向作業系統發起系統調用,即一個對象有使用者級與核心級兩種資源,比如(打開一個檔案,建立一個資料庫連結),則必須在清除對象的同時回收系統資源,這就用到了__del__
典型的應用場景:
建立資料庫類,用該類執行個體化出資料庫連結對象,對象本身是存放于使用者空間記憶體中,而連結則是由作業系統管理的,存放于核心空間記憶體中
當程式結束時,python隻會回收自己的記憶體空間,即使用者态記憶體,而作業系統的資源則沒有被回收,這就需要我們定制__del__,在對象被删除前向作業系統發起關閉資料庫連結的系統調用,回收資源
這與檔案處理是一個道理:
十四 __enter__和__exit__
我們知道在操作檔案對象的時候可以這麼寫
上述叫做上下文管理協定,即with語句,為了讓一個對象相容with語句,必須在這個對象的類中聲明__enter__和__exit__方法
上下文管理協定
__exit__()中的三個參數分别代表異常類型,異常值和追溯資訊,with語句中代碼塊出現異常,則with後的代碼都無法執行
如果__exit()傳回值為true,那麼異常會被清空,就好像啥都沒發生一樣,with後的語句正常執行
練習:模拟open
用途或者說好處:
1.使用with語句的目的就是把代碼塊放入with中執行,with結束後,自動完成清理工作,無須手動幹預
2.在需要管理一些資源比如檔案,網絡連接配接和鎖的程式設計環境中,可以在__exit__中定制自動釋放資源的機制,你無須再去關系這個問題,這将大有用處
十五 __call__
對象後面加括号,觸發執行。
注:構造方法的執行是由建立對象觸發的,即:對象 = 類名() ;而對于 __call__ 方法的執行是由對象後加括号觸發的,即:對象() 或者 類()()