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python learning notes - oop

面向对象之类的。重点。

面向对象编程#

  • 面向过程：面向过程的程序设计把计算机程序视为一系列的命令集合，即一组函数的顺序执行。为了简化程序设计，面向过程把函数继续切分为子函数，即把大块函数通过切割成小块函数来降低系统的复杂度。
  • 面向对象：面向对象的程序设计把计算机程序视为一组对象的集合，而每个对象都可以接收其他对象发过来的消息，并处理这些消息，计算机程序的执行就是一系列消息在各个对象之间传递。

e.g.

class Student(object):    def _is_init__(self, name, score):        self.name = name        self.score = score
    def print_score(self):        print('%s: %s' % (self.name, self.score))

类和实例#

面向对象最重要的概念：类（Class）和实例（Instance）

class Student(object):    passbart = Student()# 可以自由地给一个实例变量绑定属性bart.name = 'Bart Simpson'
  • 带构造函数的类声明
class Student(object):    def __init__(self, name, score):        self.name = name        self.score = score

注意到init方法的第一个参数永远是self，但创建实例时不需要为self赋值

  • 声明其他方法
# Follow last code block    def print_score(self):        print('%s: %s' % (self.name, self.score))

注意到第一个参数还是self

为什么在每个类方法定义中都要带第一个self参数的讨论：在实际运行时，解释器会把obj.func(arg1, arg2)转换为Cla.func(obj, arg1, arg2)。当然python也可以像其他语言的this那样把self当作内置属性，但这与python的设计理念不符，即"Explicit is better than implicit." (笑

访问限制#

  • 通过给属性名添加双下划线的方式，可以将该属性变成私有属性。如：
class Student:    def __init__(self, name, gender):        self.__name = name        self.__gender = gender    def get_gender(self):        return self.__gender

注意，私有化的原理是把__gender属性对外改成了_Student__gender属性，所以实际上还是可以直接通过后者来读写这个属性。当然这是不建议的。 若外部直接读写__gender属性，将会给该实例新添一个__gender属性，与类声明的__gender不是同一个指向。 私有化全靠自觉= =

继承#

类声明时，类名后括号引用父类

class Animal(Object):    # ...

多态#

一个实例同时属于多个类。类继承可以引起多态出现。

Python是动态语言，类型检测采用鸭子类型检测。JS也是。

获取对象信息#

  • 类型检查：type()和isinstance()。后者检查继承类型时比较方便
  • 获得对象的所有属性和方法：dir(obj)
  • hasattr(obj, namestr)
  • setattr(obj, namestr, val)
  • getattr(obj, namestr)

类属性#

class Student:    number = 0    # ...    def a_func():        Student.number += 1 # 读写类属性# ...
print(Student.number) # 读写类属性

注意同名属性时，实例属性会屏蔽类属性。

特殊属性/双下划线开头属性#

slots#

用于限制该类属性数量。

class Student:    __slots__ = ('prop1', 'prop2')

str repr#

__str__()返回用户看到的字符串，而repr()返回程序开发者看到的字符串，也就是说，__repr__()是为调试服务的。可以在定义完__str__之后简单定义：__repr__ = __str__

iter next#

如果一个类想被用于for ... in循环，类似list或tuple那样，就必须实现一个__iter__()方法，该方法返回一个迭代对象，然后，Python的for循环就会不断调用该迭代对象的__next__()方法拿到循环的下一个值，直到遇到StopIteration错误时退出循环。

class Fib(object):    def __init__(self):        self.a, self.b = 0, 1 # 初始化两个计数器a，b
    def __iter__(self):        return self # 实例本身就是迭代对象，故返回自己
    def __next__(self):        self.a, self.b = self.b, self.a + self.b # 计算下一个值        if self.a > 100000: # 退出循环的条件            raise StopIteration()        return self.a # 返回下一个值
for n in Fib():    print(n)

for … in… 这个语句其实做了两件事。第一件事是获得一个可迭代器，即调用了__iter__()函数。 第二件事是循环的过程，循环调用__next__()函数。

getitem#

getattr#

e.g. 一个动态调用API的方法

class Chain(object):
    def __init__(self, path=''):        self._path = path
    def __getattr__(self, path):        return Chain('%s/%s' % (self._path, path))
    def __str__(self):        return self._path
    __repr__ = __str__
# >>> Chain().status.user.timeline.list# '/status/user/timeline/list'# >>> Chain().users('michael').repos# '/users/michael/repos'

call#

直接把实例当作方法来调用

getter / setter 优化：使用装饰器@property#

class Student(object):
    # read-write property with @score.setter    @property    def score(self):        return self._score
    @score.setter    def score(self, value):        if not isinstance(value, int):            raise ValueError('score must be an integer!')        if value < 0 or value > 100:            raise ValueError('score must between 0 ~ 100!')        self._score = value
    # read-only property    @property    def age(self):        return 2015 - self._birth

之后可以直接通过student1.score student1.score = 1 的方式来读写属性

多重继承#

Python支持多重继承。通过继承多个Mixin类来给某个类添加功能，方便有效。

class Dog(Mammal, RunnableMixIn, CarnivorousMixIn):    pass

多重继承在遇到多个父类有同名属性/方法时，选择优先级按照拓扑排序顺序选择。可参考这篇博客