python面向对象（进阶篇）

文章来自：http://www.cnblogs.com/wupeiqi/p/4766801.html

类的成员

类的成员可以分为三大类：字段、方法和属性

注：所有成员中，只有普通字段的内容保存对象中，即：根据此类创建了多少对象，在内存中就有多少个普通字段。而其他的成员，则都是保存在类中，即：无论对象的多少，在内存中只创建一份。

一、字段

字段包括：普通字段和静态字段，他们在定义和使用中有所区别，而最本质的区别是内存中保存的位置不同，

• 普通字段属于对象
• 静态字段属于类

class Province:    # 静态字段    country ＝ '中国'    def __init__(self, name):        # 普通字段        self.name = name# 直接访问普通字段obj = Province('河北省')print obj.name# 直接访问静态字段Province.country

由上述代码可以看出【普通字段需要通过对象来访问】【静态字段通过类访问】，在使用上可以看出普通字段和静态字段的归属是不同的。其在内容的存储方式类似如下图：

由上图可是：

• 静态字段在内存中只保存一份
• 普通字段在每个对象中都要保存一份

应用场景： 通过类创建对象时，如果每个对象都具有相同的字段，那么就使用静态字段

二、方法

方法包括：普通方法、静态方法和类方法，三种方法在内存中都归属于类，区别在于调用方式不同。

• 普通方法：由对象调用；至少一个self参数；执行普通方法时，自动将调用该方法的对象赋值给self；
• 类方法：由类调用； 至少一个cls参数；执行类方法时，自动将调用该方法的类复制给cls；
• 静态方法：由类调用；无默认参数；

class Foo:    def __init__(self, name):        self.name = name    def ord_func(self):        """ 定义普通方法，至少有一个self参数 """        # print self.name        print '普通方法'    @classmethod    def class_func(cls):        """ 定义类方法，至少有一个cls参数 """        print '类方法'    @staticmethod    def static_func():        """ 定义静态方法 ，无默认参数"""        print '静态方法'# 调用普通方法f = Foo()f.ord_func()# 调用类方法Foo.class_func()# 调用静态方法Foo.static_func()

相同点：对于所有的方法而言，均属于类（非对象）中，所以，在内存中也只保存一份。

不同点：方法调用者不同、调用方法时自动传入的参数不同。

三、属性　　

如果你已经了解Python类中的方法，那么属性就非常简单了，因为Python中的属性其实是普通方法的变种。

对于属性，有以下三个知识点：

• 属性的基本使用
• 属性的两种定义方式

1、属性的基本使用

# ############### 定义 ###############class Foo:    def func(self):        pass    # 定义属性    @property    def prop(self):        pass# ############### 调用 ###############foo_obj = Foo()foo_obj.func()foo_obj.prop   #调用属性

由属性的定义和调用要注意一下几点：

• 定义时，在普通方法的基础上添加 @property 装饰器；
• 定义时，属性仅有一个self参数
• 调用时，无需括号
             方法：foo_obj.func()
             属性：foo_obj.prop

注意：属性存在意义是：访问属性时可以制造出和访问字段完全相同的假象

        属性由方法变种而来，如果Python中没有属性，方法完全可以代替其功能。

实例：对于主机列表页面，每次请求不可能把数据库中的所有内容都显示到页面上，而是通过分页的功能局部显示，所以在向数据库中请求数据时就要显示的指定获取从第m条到第n条的所有数据（即：limit m,n），这个分页的功能包括：

• 根据用户请求的当前页和总数据条数计算出 m 和 n
• 根据m 和 n 去数据库中请求数据 

# ############### 定义 ###############class Pager:        def __init__(self, current_page):        # 用户当前请求的页码（第一页、第二页...）        self.current_page = current_page        # 每页默认显示10条数据        self.per_items = 10     @property    def start(self):        val = (self.current_page - 1) * self.per_items        return val    @property    def end(self):        val = self.current_page * self.per_items        return val# ############### 调用 ###############p = Pager(1)p.start 就是起始值，即：mp.end   就是结束值，即：n

从上述可见，Python的属性的功能是：属性内部进行一系列的逻辑计算，最终将计算结果返回。

2、属性的两种定义方式

属性的定义有两种方式：

• 装饰器 即：在方法上应用装饰器
• 静态字段 即：在类中定义值为property对象的静态字段

装饰器方式：在类的普通方法上应用@property装饰器

我们知道Python中的类有经典类和新式类，新式类的属性比经典类的属性丰富。（ 如果类继object，那么该类是新式类 ）
经典类，具有一种@property装饰器（如上一步实例）

# ############### 定义 ###############    class Goods:    @property    def price(self):        return "wupeiqi"# ############### 调用 ###############obj = Goods()result = obj.price  # 自动执行 @property 修饰的 price 方法，并获取方法的返回值

新式类，具有三种@property装饰器

# ############### 定义 ###############class Goods(object):    @property    def price(self):        print '@property'    @price.setter    def price(self, value):        print '@price.setter'    @price.deleter    def price(self):        print '@price.deleter'# ############### 调用 ###############obj = Goods()obj.price          # 自动执行 @property 修饰的 price 方法，并获取方法的返回值obj.price = 123    # 自动执行 @price.setter 修饰的 price 方法，并将  123 赋值给方法的参数del obj.price      # 自动执行 @price.deleter 修饰的 price 方法

 

注：经典类中的属性只有一种访问方式，其对应被 @property 修饰的方法
      新式类中的属性有三种访问方式，并分别对应了三个被@property、@方法名.setter、@方法名.deleter修饰的方法

由于新式类中具有三种访问方式，我们可以根据他们几个属性的访问特点，分别将三个方法定义为对同一个属性：获取、修改、删除

class Goods(object):    def __init__(self):        # 原价        self.original_price = 100        # 折扣        self.discount = 0.8    @property    def price(self):        # 实际价格 = 原价 * 折扣        new_price = self.original_price * self.discount        return new_price    @price.setter    def price(self, value):        self.original_price = value    @price.deltter    def price(self, value):        del self.original_priceobj = Goods()obj.price         # 获取商品价格obj.price = 200   # 修改商品原价del obj.price     # 删除商品原价

静态字段方式，创建值为property对象的静态字段

当使用静态字段的方式创建属性时，经典类和新式类无区别

class Foo:    def get_bar(self):        return 'wupeiqi'    BAR = property(get_bar)obj = Foo()reuslt = obj.BAR        # 自动调用get_bar方法，并获取方法的返回值print reuslt

property的构造方法中有个四个参数

• 第一个参数是方法名，调用对象.属性 时自动触发执行方法
• 第二个参数是方法名，调用对象.属性 ＝ XXX 时自动触发执行方法
• 第三个参数是方法名，调用del 对象.属性 时自动触发执行方法
• 第四个参数是字符串，调用对象.属性.__doc__ ，此参数是该属性的描述信息

class Foo：    def get_bar(self):        return 'wupeiqi'    # *必须两个参数    def set_bar(self, value):         return return 'set value' + value    def del_bar(self):        return 'wupeiqi'    BAR ＝ property(get_bar, set_bar, del_bar, 'description...')obj = Foo()obj.BAR              # 自动调用第一个参数中定义的方法：get_barobj.BAR = "alex"     # 自动调用第二个参数中定义的方法：set_bar方法，并将“alex”当作参数传入del Foo.BAR          # 自动调用第三个参数中定义的方法：del_bar方法obj.BAE.__doc__      # 自动获取第四个参数中设置的值：description...

 由于静态字段方式创建属性具有三种访问方式，我们可以根据他们几个属性的访问特点，分别将三个方法定义为对同一个属性：获取、修改、删除

实例

 注意：Python WEB框架 Django 的视图中 request.POST 就是使用的静态字段的方式创建的属性

Django源码

所以，定义属性共有两种方式，分别是【装饰器】和【静态字段】，而【装饰器】方式针对经典类和新式类又有所不同。

类成员的修饰符

类的所有成员在上一步骤中已经做了详细的介绍，对于每一个类的成员而言都有两种形式：

• 公有成员，在任何地方都能访问
• 私有成员，只有在类的内部才能方法

私有成员和公有成员的定义不同：私有成员命名时，前两个字符是下划线。（特殊成员除外，例如：__init__、__call__、__dict__等）

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class C:

 

    def__init__(self):

        self.name= '公有字段'

        self.__foo= "私有字段"

私有成员和公有成员的访问限制不同：

静态字段

• 公有静态字段：类可以访问；类内部可以访问；派生类中可以访问
• 私有静态字段：仅类内部可以访问；

class C:    name = "公有静态字段"    def func(self):        print C.nameclass D(C):    def show(self):        print C.nameC.name         # 类访问obj = C()obj.func()     # 类内部可以访问obj_son = D()obj_son.show() # 派生类中可以访问

class C:    __name = "公有静态字段"    def func(self):        print C.__nameclass D(C):    def show(self):        print C.__nameC.__name       # 类访问            ==> 错误obj = C()obj.func()     # 类内部可以访问     ==> 正确obj_son = D()obj_son.show() # 派生类中可以访问   ==> 错误

普通字段

• 公有普通字段：对象可以访问；类内部可以访问；派生类中可以访问
• 私有普通字段：仅类内部可以访问；

ps：如果想要强制访问私有字段，可以通过 【对象._类名__私有字段明 】访问（如：obj._C__foo），不建议强制访问私有成员。

公有字段

class C:        def __init__(self):        self.__foo = "私有字段"    def func(self):        print self.foo 　#　类内部访问class D(C):        def show(self):        print self.foo　＃　派生类中访问obj = C()obj.__foo     # 通过对象访问    ==> 错误obj.func()  # 类内部访问        ==> 正确obj_son = D();obj_son.show()  # 派生类中访问  ==> 错误

方法、属性的访问于上述方式相似，即：私有成员只能在类内部使用

ps：非要访问私有属性的话，可以通过 对象._类__属性名

类的特殊成员

上文介绍了Python的类成员以及成员修饰符，从而了解到类中有字段、方法和属性三大类成员，并且成员名前如果有两个下划线，则表示该成员是私有成员，私有成员只能由类内部调用。无论人或事物往往都有不按套路出牌的情况，Python的类成员也是如此，存在着一些具有特殊含义的成员，详情如下：

1. __doc__

　　表示类的描述信息

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2. __module__ 和  __class__ 

　　__module__ 表示当前操作的对象在那个模块

　　__class__     表示当前操作的对象的类是什么

lib/aa.py

index.py

3. __init__

　　构造方法，通过类创建对象时，自动触发执行。

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4. __del__

　　析构方法，当对象在内存中被释放时，自动触发执行。

注：此方法一般无须定义，因为Python是一门高级语言，程序员在使用时无需关心内存的分配和释放，因为此工作都是交给Python解释器来执行，所以，析构函数的调用是由解释器在进行垃圾回收时自动触发执行的。

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5. __call__

　　对象后面加括号，触发执行。

注：构造方法的执行是由创建对象触发的，即：对象 = 类名() ；而对于 __call__ 方法的执行是由对象后加括号触发的，即：对象() 或者 类()()

View Code

6. __dict__

　　类或对象中的所有成员

上文中我们知道：类的普通字段属于对象；类中的静态字段和方法等属于类，即：

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 7. __str__

　　如果一个类中定义了__str__方法，那么在打印 对象 时，默认输出该方法的返回值。

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8、__getitem__、__setitem__、__delitem__

用于索引操作，如字典。以上分别表示获取、设置、删除数据

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#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

 

class Foo(object):

 

    def__getitem__(self, key):

        print'__getitem__',key

 

    def__setitem__(self, key, value):

        print'__setitem__',key,value

 

    def__delitem__(self, key):

        print'__delitem__',key

 

 

obj =Foo()

 

result = obj['k1']     # 自动触发执行 __getitem__

obj['k2']= 'wupeiqi'  # 自动触发执行 __setitem__

del obj['k1']          # 自动触发执行 __delitem__

9、__getslice__、__setslice__、__delslice__

 该三个方法用于分片操作，如：列表

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#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

 

class Foo(object):

 

    def__getslice__(self, i, j):

        print'__getslice__',i,j

 

    def__setslice__(self, i, j, sequence):

        print'__setslice__',i,j

 

    def__delslice__(self, i, j):

        print'__delslice__',i,j

 

obj =Foo()

 

obj[-1:1]                  # 自动触发执行 __getslice__

obj[0:1]= [11,22,33,44]   # 自动触发执行 __setslice__

del obj[0:2]               # 自动触发执行 __delslice__

10. __iter__ 

用于迭代器，之所以列表、字典、元组可以进行for循环，是因为类型内部定义了 __iter__ 

第一步

第二步

第三步

以上步骤可以看出，for循环迭代的其实是  iter([11,22,33,44]) ，所以执行流程可以变更为：

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#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

 

obj =iter([11,22,33,44])

 

for i in obj:

    printi

For循环语法内部

11. __new__ 和 __metaclass__

阅读以下代码：

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class Foo(object):

 

    def__init__(self):

        pass

 

obj =Foo()   # obj是通过Foo类实例化的对象

上述代码中，obj 是通过 Foo 类实例化的对象，其实，不仅 obj 是一个对象，Foo类本身也是一个对象，因为在Python中一切事物都是对象。

如果按照一切事物都是对象的理论：obj对象是通过执行Foo类的构造方法创建，那么Foo类对象应该也是通过执行某个类的 构造方法 创建。

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printtype(obj) # 输出：<class '__main__.Foo'>     表示，obj 对象由Foo类创建

printtype(Foo) # 输出：<type 'type'>              表示，Foo类对象由 type 类创建

所以，obj对象是Foo类的一个实例，Foo类对象是 type 类的一个实例，即：Foo类对象 是通过type类的构造方法创建。

那么，创建类就可以有两种方式：

a). 普通方式

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class Foo(object):

 

    deffunc(self):

        print'hello wupeiqi'

b).特殊方式（type类的构造函数）

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def func(self):

    print'hello wupeiqi'

 

Foo =type('Foo',(object,), {'func': func})

#type第一个参数：类名

#type第二个参数：当前类的基类

#type第三个参数：类的成员

＝＝》 类 是由 type 类实例化产生

那么问题来了，类默认是由 type 类实例化产生，type类中如何实现的创建类？类又是如何创建对象？

答：类中有一个属性 __metaclass__，其用来表示该类由 谁 来实例化创建，所以，我们可以为 __metaclass__ 设置一个type类的派生类，从而查看 类 创建的过程。

class MyType(type):    def __init__(self, what, bases=None, dict=None):        super(MyType, self).__init__(what, bases, dict)    def __call__(self, *args, **kwargs):        obj = self.__new__(self, *args, **kwargs)        self.__init__(obj)class Foo(object):    __metaclass__ = MyType    def __init__(self, name):        self.name = name    def __new__(cls, *args, **kwargs):        return object.__new__(cls, *args, **kwargs)# 第一阶段：解释器从上到下执行代码创建Foo类# 第二阶段：通过Foo类创建obj对象obj = Foo()