Python 物件導向-下篇

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• 物件導向是一種編程方式，此編程方式的實現是基於對 類 和 對象 的使用
• 類 是一個模板，模板中封裝了多個“函數”供使用（可以講多函數中公用的變數封裝到對象中）
• 對象，根據模板建立的執行個體（即：對象），執行個體用於調用被封裝在類中的函數
• 物件導向三大特性：封裝、繼承和多態

 本篇將詳細介紹Python 類的成員、成員修飾符、類的特殊成員。

類的成員

類的成員可以分為三大類：欄位、方法和屬性

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

欄位包括：普通欄位和靜態欄位，他們在定義和使用中有所區別，而最本質的區別是記憶體中儲存的位置不同，

• 普通欄位屬於對象
• 靜態欄位屬於類

 欄位的定義和使用

由上述代碼可以看出【普通欄位需要通過對象來訪問】【靜態欄位通過類訪問】，在使用上可以看出普通欄位和靜態欄位的歸屬是不同的。其在內容的儲存方式類似如：

由可是：

• 靜態欄位在記憶體中只儲存一份
• 普通欄位在每個對象中都要儲存一份

應用情境： 通過類建立對象時，如果每個對象都具有相同的欄位，那麼就使用靜態欄位

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；

 方法的定義和使用

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　　

如果你已經瞭解Python類中的方法，那麼屬性就非常簡單了，因為Python中的屬性其實是普通方法的變種。

對於屬性，有以下三個知識點：

• 屬性的基本使用
• 屬性的兩種定義方式

1、屬性的基本使用

 屬性的定義和使用

由屬性的定義和調用要注意一下幾點：

• 定義時，在普通方法的基礎上添加 @property 裝飾器；
• 定義時，屬性僅有一個self參數
• 調用時，無需括弧
             方法：foo_obj.func()
             屬性：foo_obj.prop

注意：屬性存在意義是：訪問屬性時可以製造出和訪問欄位完全相同的假象

        屬性由方法變種而來，如果Python中沒有屬性，方法完全可以代替其功能。

執行個體：對於主機列表頁面，每次請求不可能把資料庫中的所有內容都顯示到頁面上，而是通過分頁的功能局部顯示，所以在向資料庫中請求資料時就要顯示的指定擷取從第m條到第n條的所有資料（即：limit m,n），這個分頁的功能包括：

• 根據使用者請求的當前頁和總資料條數計算出 m 和 n
• 根據m 和 n 去資料庫中請求資料 

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從上述可見，Python的屬性的功能是：屬性內部進行一系列的邏輯計算，最終將計算結果返回。

2、屬性的兩種定義方式

屬性的定義有兩種方式：

• 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

裝飾器方式：在類的普通方法上應用@property裝飾器

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（如上一步執行個體）

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新式類，具有三種@property裝飾器

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註：經典類中的屬性只有一種訪問方式，其對應被 @property 修飾的方法
      新式類中的屬性有三種訪問方式，並分別對應了三個被@property、@方法名.setter、@方法名.deleter修飾的方法

由於新式類中具有三種訪問方式，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

 執行個體

靜態欄位方式，建立值為property對象的靜態欄位

當使用靜態欄位的方式建立屬性時，經典類和新式類無區別

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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

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 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

 執行個體

 注意：Python WEB架構 Django 的視圖中 request.POST 就是使用的靜態欄位的方式建立的屬性

 Django源碼

所以，定義屬性共有兩種方式，分別是【裝飾器】和【靜態欄位】，而【裝飾器】方式針對經典類和新式類又有所不同。

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）

12345

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 私人靜態欄位

普通欄位

• 公有普通欄位：對象可以訪問；類內部可以訪問；衍生類別中可以訪問
• 私人普通欄位：僅類內部可以訪問；

ps：如果想要強制訪問私人欄位，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。

 公有欄位 私人欄位

方法、屬性的訪問於上述方式相似，即：私人成員只能在類內部使用

ps：非要訪問私人屬性的話，可以通過 對象._類__屬性名稱

類的特殊成員

上文介紹了Python的類成員以及成員修飾符，從而瞭解到類中有欄位、方法和屬性三大類成員，並且成員名前如果有兩個底線，則表示該成員是私人成員，私人成員只能由類內部調用。無論人或事物往往都有不按套路出牌的情況，Python的類成員也是如此，存在著一些具有特殊含義的成員，詳情如下：

1. __doc__

　　表示類的描述資訊

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2. __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

 lib/aa.py index.py

3. __init__

　　構造方法，通過類建立對象時，自動觸發執行。

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4. __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。

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5. __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()()

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6. __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，即：

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 7. __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。

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8、__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

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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__

9、__getslice__、__setslice__、__delslice__

 該三個方法用於分區操作，如：列表

12345678910111213141516171819

#!/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]                   # 自動觸發執行 __getslice__obj[0:1] = [11,22,33,44]    # 自動觸發執行 __setslice__del obj[0:2]                # 自動觸發執行 __delslice__

10. __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 第二步 第三步

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：

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

 For迴圈文法內部

11. __new__ 和 __metaclass__

閱讀以下代碼：

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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。

12	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：

a). 普通方式

1234	class Foo(object):     def func(self):        print ‘hello wupeiqi‘

b).特殊方式（type類的建構函式）

1234567

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

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。

 View Code

 

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