物件導向進階，python物件導向進階

物件導向進階，python物件導向進階

 本篇將詳細介紹Python 類的成員、成員修飾符、類的特殊成員。

類成員圖如下 

註：所有成員中，只有普通欄位的內容儲存對象中，即：根據此類建立了多少對象，在記憶體中就有多少個普通欄位。而其他的成員，則都是儲存在類中，即：無論對象的多少，在記憶體中只建立一份。

一、欄位 

欄位分為靜態欄位和普通欄位，靜態欄位屬於類普通欄位屬於對象，而最本質的區別是他們在記憶體中的位置不同，靜態欄位僅僅在類中有一份，而普通欄位每個對象都會有一份具體區別見代碼  

class Province:    # 靜態欄位    country ＝ '中國'    def __init__(self, name):        # 普通欄位        self.name = name# 直接存取普通欄位obj = Province('河北省')print obj.name# 直接存取靜態欄位Province.country

通過類建立對象的時候如果每個對象都具有相同的欄位可以用靜態欄位代替

二、方法 

方法包括：普通方法、靜態方法和類方法，三種方法在記憶體中都歸屬於類，區別在於調用方式不同。

• 普通方法：由對象調用；至少一個self參數；執行普通方法時，自動將調用該方法的對象賦值給self；
• 類方法：由類調用； 至少一個cls參數；執行類方法時，自動將調用該方法的類複製給cls；
• 靜態方法：由類調用；無預設參數；

見代碼

class Foo:    def __init__(self, name):        self.name = name    def ord_func(self):        """ 定義普通方法，至少有一個self參數 """        # print self.name        print '普通方法'    @classmethod    def class_func(cls):        """ 定義類方法，至少有一個cls參數 """        print '類方法'    @staticmethod    def static_func():        """ 定義靜態方法 ，無預設參數"""        print '靜態方法'# 調用普通方法f = Foo()f.ord_func()# 調用類方法Foo.class_func()# 調用靜態方法Foo.static_func()

相同點：對於所有的方法而言，均屬於類（非對象）中，所以，在記憶體中也只儲存一份。

不同點：方法調用者不同、調用方法時自動傳入的參數不同。

三、屬性

屬性就是方法的變種，下邊是屬性基本的定義和和使用方法

# ############### 定義 ###############class Foo:    def func(self):        pass    # 定義屬性    @property    def prop(self):        pass# ############### 調用 ###############foo_obj = Foo()foo_obj.func()foo_obj.prop   #調用屬性

 屬性的定義方式有兩種

• 裝飾器 即：在方法上應用裝飾器
• 靜態欄位 即：在類中定義值為property對象的靜態欄位

我們知道Python中的類有經典類和新式類，新式類的屬性比經典類的屬性豐富。（ 如果類繼object，那麼該類是新式類 ）
經典類，具有一種@property裝飾器

# ############### 定義 ###############    class Goods:    @property    def price(self):        return "wupeiqi"# ############### 調用 ###############obj = Goods()result = obj.price  # 自動執行 @property 修飾的 price 方法，並擷取方法的傳回值

新式類具有三種裝飾器訪問方式

# ############### 定義 ###############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'# ############### 調用 ###############obj = Goods()obj.price          # 自動執行 @property 修飾的 price 方法，並擷取方法的傳回值obj.price = 123    # 自動執行 @price.setter 修飾的 price 方法，並將  123 賦值給方法的參數del obj.price      # 自動執行 @price.deleter 修飾的 price 方法

下邊還有一個應用執行個體 

class Goods(object):    def __init__(self):        # 原價        self.original_price = 100        # 折扣        self.discount = 0.8    @property    def price(self):        # 實際價格 = 原價 * 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         # 擷取商品價格obj.price = 200   # 修改商品原價del obj.price     # 刪除商品原價

建立為priperty對象的靜態欄位，此欄位與類無關

class Foo:    def get_bar(self):        return 'wupeiqi'    BAR = property(get_bar)obj = Foo()reuslt = obj.BAR        # 自動調用get_bar方法，並擷取方法的傳回值print reuslt

property的構造方法中有個四個參數

• 第一個參數是方法名，調用 對象.屬性 時自動觸發執行方法
• 第二個參數是方法名，調用 對象.屬性 ＝ XXX 時自動觸發執行方法
• 第三個參數是方法名，調用 del 對象.屬性 時自動觸發執行方法
• 第四個參數是字串，調用 對象.屬性.__doc__ ，此參數是該屬性的描述資訊

• class Foo：    def get_bar(self):        return 'wupeiqi'    # *必須兩個參數    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              # 自動調用第一個參數中定義的方法：get_barobj.BAR = "alex"     # 自動調用第二個參數中定義的方法：set_bar方法，並將“alex”當作參數傳入del Foo.BAR          # 自動調用第三個參數中定義的方法：del_bar方法obj.BAE.__doc__      # 自動擷取第四個參數中設定的值：description...

  由於靜態欄位方式建立屬性具有三種訪問方式，我們可以根據他們幾個屬性的訪問特點，分別將三個方法定義為對同一個屬性：擷取、修改、刪除，應用執行個體如下 

class Goods(object):    def __init__(self):        # 原價        self.original_price = 100        # 折扣        self.discount = 0.8    def get_price(self):        # 實際價格 = 原價 * 折扣        new_price = self.original_price * self.discount        return new_price    def set_price(self, value):        self.original_price = value    def del_price(self, value):        del self.original_price    PRICE = property(get_price, set_price, del_price, '價格屬性描述...')obj = Goods()obj.PRICE         # 擷取商品價格obj.PRICE = 200   # 修改商品原價del obj.PRICE     # 刪除商品原價

四，類成員的修飾符

類的所有成員在上一步驟中已經做了詳細的介紹，對於每一個類的成員而言都有兩種形式：

• 公有成員，在任何地方都能訪問
• 私人成員，只有在類的內部才能方法

私人成員和公有成員的定義不同：私人成員命名時，前兩個字元是底線。（特殊成員除外，例如：__init__、__call__、__dict__等）

class C:     def __init__(self):        self.name = '公有欄位'        self.__foo = "私人欄位"

私人成員和公有成員的訪問限制不同：

靜態欄位

• 公有靜態欄位：類可以訪問；類內部可以訪問；衍生類別中可以訪問
• 私人靜態欄位：僅類內部可以訪問；

公有靜態欄位 

class C:    name = "公有靜態欄位"    def func(self):        print C.nameclass D(C):    def show(self):        print C.nameC.name         # 類訪問obj = C()obj.func()     # 類內部可以訪問obj_son = D()obj_son.show() # 衍生類別中可以訪問

私人靜態欄位

class C:    __name = "私人靜態欄位"    def func(self):        print C.__nameclass D(C):    def show(self):        print C.__nameC.__name       # 類訪問            ==> 錯誤obj = C()obj.func()     # 類內部可以訪問     ==> 正確obj_son = D()obj_son.show() # 衍生類別中可以訪問   ==> 錯誤

如果想要外部強制訪問私人欄位，可以通過 【對象._類名__私人欄位明 】訪問（如：obj._C__foo），不建議強制訪問私人成員。

五、類的特殊成員

__doc__表示類的描述資訊

class Foo:    """ 描述類資訊，這是用於看片的神奇 """    def func(self):        passprint Foo.__doc__#輸出：類的描述資訊

__module__ 和  __class__ 

　　__module__ 表示當前操作的對象在那個模組

　　__class__     表示當前操作的對象的類是什麼

#!/usr/bin/env python# -*- coding:utf-8 -*-class C:    def __init__(self):        self.name = 'wupeiqi'from lib.aa import Cobj = C()print obj.__module__  # 輸出 lib.aa，即：輸出模組print obj.__class__      # 輸出 lib.aa.C，即：輸出類

__init__

　　構造方法，通過類建立對象時，自動觸發執行。

class Foo:    def __init__(self, name):        self.name = name        self.age = 18obj = Foo('hehe') # 自動執行類中的 __init__ 方法

__del__

　　析構方法，當對象在記憶體中被釋放時，自動觸發執行。

註：此方法一般無須定義，因為Python是一門進階語言，程式員在使用時無需關心記憶體的分配和釋放，因為此工作都是交給Python解譯器來執行，所以，解構函式的調用是由解譯器在進行記憶體回收時自動觸發執行的。

class Foo:    def __del__(self):        pass

 __call__

　　對象後面加括弧，觸發執行。

註：構造方法的執行是由建立對象觸發的，即：對象 = 類名() ；而對於 __call__ 方法的執行是由對象後加括弧觸發的，即：對象() 或者 類()()

class Foo:    def __init__(self):        pass        def __call__(self, *args, **kwargs):        print '__call__'obj = Foo() # 執行 __init__obj()       # 執行 __call__

__dict__

　　類或對象中的所有成員

上文中我們知道：類的普通欄位屬於對象；類中的靜態欄位和方法等屬於類，

class Province:    country = 'China'    def __init__(self, name, count):        self.name = name        self.count = count    def func(self, *args, **kwargs):        print 'func'# 擷取類的成員，即：靜態欄位、方法、print Province.__dict__# 輸出：{'country': 'China', '__module__': '__main__', 'func': <function func at 0x10be30f50>, '__init__': <function __init__ at 0x10be30ed8>, '__doc__': None}obj1 = Province('HeBei',10000)print obj1.__dict__# 擷取 對象obj1 的成員# 輸出：{'count': 10000, 'name': 'HeBei'}obj2 = Province('HeNan', 3888)print obj2.__dict__# 擷取 對象obj1 的成員# 輸出：{'count': 3888, 'name': 'HeNan'}

 __str__

如果一個類中定義了__str__方法，那麼在列印 對象 時，預設輸出該方法的傳回值。

class Foo:    def __str__(self):        return 'wupeiqi'obj = Foo()print obj# 輸出：wupeiqi

__getitem__、__setitem__、__delitem__

用於索引操作，如字典。以上分別表示擷取、設定、刪除資料

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']      # 自動觸發執行 __getitem__obj['k2'] = 'wupeiqi'   # 自動觸發執行 __setitem__del obj['k1']           # 自動觸發執行 __delitem__

__iter__ 

用於迭代器，之所以列表、字典、元組可以進行for迴圈，是因為類型內部定義了 __iter__ 

第一步

class Foo(object):    passobj = Foo()for i in obj:    print i    # 報錯：TypeError: 'Foo' object is not iterable

第二

class Foo(object):        def __iter__(self):        passobj = Foo()for i in obj:    print i# 報錯：TypeError: iter() returned non-iterator of type 'NoneType'

第三

#!/usr/bin/env python# -*- coding:utf-8 -*-class Foo(object):    def __init__(self, sq):        self.sq = sq    def __iter__(self):        return iter(self.sq)obj = Foo([11,22,33,44])for i in obj:    print i

以上步驟可以看出，for迴圈迭代的其實是  iter([11,22,33,44]) ，所以執行流程可以變更為：

#!/usr/bin/env python# -*- coding:utf-8 -*- obj = iter([11,22,33,44]) for i in obj:    print i

for迴圈內部文法

#!/usr/bin/env python# -*- coding:utf-8 -*-obj = iter([11,22,33,44])while True:    val = obj.next()    print val

__new__ 和 __metaclass__

閱讀以下代碼：

class Foo(object):     def __init__(self):        pass obj = Foo()   # obj是通過Foo類執行個體化的對象

上述代碼中，obj 是通過 Foo 類執行個體化的對象，其實，不僅 obj 是一個對象，Foo類本身也是一個對象，因為在Python中一切事物都是對象。

如果按照一切事物都是對象的理論：obj對象是通過執行Foo類的構造方法建立，那麼Foo類對象應該也是通過執行某個類的 構造方法 建立。

print type(obj) # 輸出：<class '__main__.Foo'>     表示，obj 對象由Foo類建立print type(Foo) # 輸出：<type 'type'>              表示，Foo類對象由 type 類建立

所以，obj對象是Foo類的一個執行個體，Foo類對象是 type 類的一個執行個體，即：Foo類對象 是通過type類的構造方法建立。

那麼，建立類就可以有兩種方式：

1、常規方式

class Foo(object):     def func(self):        print 'hello wupeiqi'

2、type方式

def func(self):    print 'hello wupeiqi' Foo = type('Foo',(object,), {'func': func})#type第一個參數：類名#type第二個參數：當前類的基類#type第三個參數：類的成員

類是由type類執行個體化產生的

那麼問題來了，類預設是由 type 類執行個體化產生，type類中如何?的建立類？類又是如何建立對象？

答：類中有一個屬性 __metaclass__，其用來表示該類由 誰 來執行個體化建立，所以，我們可以為 __metaclass__ 設定一個type類的衍生類別，從而查看 類 建立的過程。

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)# 第一階段：解譯器從上到下執行代碼建立Foo類# 第二階段：通過Foo類建立obj對象obj = Foo()