Python中继承、多态、多继承、判断类型、json.load()解析、获取/设置对象信息

来源:互联网 发布:saas软件是什么 编辑:程序博客网 时间:2024/05/23 01:23

1.Python的继承

继承:新类不必从头编写,可以直接从现有类继承,就自动拥有了现有类的所有功能,只需要编写需要的新功能即可。继承优点:复用已有代码,自动拥有了现有类的所有功能,可精简代码。1、如果一个实例是一个子类,则它也是一个父类;如果实例是父类,则它不是子类。2、子类和父类是is关系is关系指的是:黄鹂是鸟,却不能说鸟是黄鹂has关系指的是:学生有一本书,不能说学生是一本书两个has关系的类不能继承,只能以属性组合到类中,如使用Book类的bookName-> self.book=Book(bookName)继承特点:1、总是从某个类继承,没有合适的类时使用object类继承2、调用super().__init__方法(初始化父类)如Student类从父类继承name和gender:super(Student,self).__init__(name,gender)

2.python中继承一个类

如果已经定义了Person类,需要定义新的StudentTeacher类时,可以直接从Person类继承:

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

定义Student类时,只需要把额外的属性加上,例如score:

class Student(Person):    def __init__(self, name, gender, score):        super(Student, self).__init__(name, gender)        self.score = score

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)

3.python中判断类型

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 = genderclass Student(Person):    def __init__(self, name, gender, score):        super(Student, self).__init__(name, gender)        self.score = scoreclass Teacher(Person):    def __init__(self, name, gender, course):        super(Teacher, self).__init__(name, gender)        self.course = coursep = 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

4.python中多态

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 StudentTeacher ,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.nameclass 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.nameclass 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  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 TimI am a Student, my name is BobI 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。

由于Python是动态语言,所以,传递给函数 who_am_i(x)的参数x 不一定是 Person 或 Person 的子类型。任何数据类型的实例都可以,只要它有一个whoAmI()的方法即可:

class Book(object):    def whoAmI(self):        return 'I am a book'

这是动态语言和静态语言(例如Java)最大的差别之一。动态语言调用实例方法,不检查类型,只要方法存在,参数正确,就可以调用。

5.json.load()解析

Python提供了open()函数来打开一个磁盘文件,并返回 File 对象。File对象有一个read()方法可以读取文件内容:

例如,从文件读取内容并解析为JSON结果:

import jsonf = open('/path/to/file.json', 'r')print json.load(f)

由于Python的动态特性,json.load()并不一定要从一个File对象读取内容。任何对象,只要有read()方法,就称为File-like Object,都可以传给json.load()

请尝试编写一个File-like Object,把一个字符串 r'["Tim", "Bob", "Alice"]'包装成 File-like Object 并由 json.load() 解析

6.python中多重继承

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 = aclass 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,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。

7.python中获取对象信息

拿到一个变量,除了用 isinstance() 判断它是否是某种类型的实例外,还有没有别的方法获取到更多的信息呢?

例如,已有定义:

class Person(object):    def __init__(self, name, gender):        self.name = name        self.gender = genderclass 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

首先可以用 type() 函数获取变量的类型,它返回一个 Type 对象:

>>> type(123)<type 'int'>>>> s = Student('Bob', 'Male', 88)>>> type(s)<class '__main__.Student'>

其次,可以用 dir() 函数获取变量的所有属性:

>>> dir(123)   # 整数也有很多属性...['__abs__', '__add__', '__and__', '__class__', '__cmp__', ...]>>> dir(s)['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'gender', 'name', 'score', 'whoAmI']

对于实例变量,dir()返回所有实例属性,包括`__class__`这类有特殊意义的属性。注意到方法`whoAmI`也是 的一个属性。

如何去掉`__xxx__`这类的特殊属性,只保留我们自己定义的属性?回顾一下filter()函数的用法。

dir()返回的属性是字符串列表,如果已知一个属性名称,要获取或者设置对象的属性,就需要用 getattr()  setattr( )函数了:

>>> getattr(s, 'name')  # 获取name属性'Bob'>>> setattr(s, 'name', 'Adam')  # 设置新的name属性>>> s.name'Adam'>>> getattr(s, 'age')  # 获取age属性,但是属性不存在,报错:Traceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age'>>> getattr(s, 'age', 20)  # 获取age属性,如果属性不存在,就返回默认值20:20
 
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