前面的章節(jié)中潮峦,我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過面向?qū)ο蟮幕静僮魅胪怠⒚嫦驅(qū)ο蟮娜筇卣鞯脑敿毑僮?/strong>嘹屯,對于面向?qū)ο笥辛艘粋€初步的了解和認知印荔。
本節(jié)內(nèi)容會針對面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計進行一部分的擴展和補充低葫,方便我們在項目開發(fā)過程中的操作能更加的全面和完善。
0. 本節(jié)內(nèi)容
0.1 類型屬性和對象成員屬性
0.2 對象屬性的外部聲明和限制
0.3 多繼承機制下的注意的問題
0.4 類的定制屬性~魔法方法
0.5 特殊的類型:枚舉
1. 類型屬性和對象的成員屬性
在之前的章節(jié)中仍律,我們就類和對象已經(jīng)學(xué)習(xí)過了如下內(nèi)容
- 類型的定義
- 類型中屬性的定義
- 類型中方法的定義
- 屬性和方法的私有化操作
當類型在處理的過程中嘿悬,我們知道在init()函數(shù)中可以初始化類的成員屬性/變量,在創(chuàng)建對象的過程中染苛,每個對象的成員屬性都是互相獨立且互不影響的鹊漠;對象A是不能直接使用對象B的成員屬性的值的,而是要通過對象B調(diào)用獲取對象B的屬性茶行;
python的類型中躯概,還提供了一種方式,可以直接定義類的屬性畔师,這樣定義的屬性是當前類型創(chuàng)建的所有對象所共享的娶靡,也可以直接通過類名稱調(diào)用,這樣的屬性稱為:類屬性
類屬性:是定義在類型中的公開的屬性看锉,可以讓通過當前類型直接操作姿锭,可以是當前類型創(chuàng)建的所有對象共享的數(shù)據(jù)
# 創(chuàng)建一個Person類型
class Person(object):
# 定義一個類屬性:在線人數(shù)
onlineCount = 100
# 類型初始化的方法
def __init__(self, name):
self.__name = name
# 屬性訪問方法
def get_name(self):
return self.__name
def set_name(self, name):
self.__name = name
# 創(chuàng)建Person類型的對象
p1 = Person("tom")
p2 = Person("jerry")
# 訪問類屬性
print(Person.onlineCount) # 執(zhí)行結(jié)果 100
print(p1.onlineCount) # 執(zhí)行結(jié)果 100
print(p2.onlineCount) # 執(zhí)行結(jié)果 100
# 通過類名稱修改類屬性
Person.onlineCount = 15
# 再次訪問類屬性
print(Person.onlineCount) # 執(zhí)行結(jié)果 15
print(p1.onlineCount) # 執(zhí)行結(jié)果 15
print(p2.onlineCount) # 執(zhí)行結(jié)果 15
# 切記不能通過對象修改類屬性:下面的做法只是給p1對象添加了一個額外的成員屬性onlineCount
p1.onlineCount = 200
# 再次訪問類屬性
print(Person.onlineCount) # 執(zhí)行結(jié)果 15
print(p1.onlineCount) # 執(zhí)行結(jié)果 200
print(p2.onlineCount) # 執(zhí)行結(jié)果 15
類和對象,注意:
類中可能會出現(xiàn)三種屬性/變量
- 類屬性:直接定義在類的內(nèi)部伯铣,初始化函數(shù)的外部的屬性呻此,可以直接通過類名稱訪問或者修改,通過當前類創(chuàng)建的對象都可以共享/訪問類的類屬性
- 成員屬性:定義在初始化函數(shù)__init__(self)中腔寡,每個通過當前類創(chuàng)建的對象都有自己獨立的成員屬性的數(shù)據(jù)焚鲜,并且對象和對象之間的數(shù)據(jù)不會有任何影響
- 局部變量:在類的方法中的參數(shù)、方法中定義的變量都是局部變量放前,局部變量一旦方法執(zhí)行完畢就會被回收
2. 對象屬性的外部聲明和限制
上面的代碼中忿磅,我們使用p1.onlineCount=15
發(fā)現(xiàn)沒有修改類屬性,而是給p1增加了一個成員屬性凭语,這是怎么回事呢葱她?
觀察下面的代碼:
# 創(chuàng)建了一個空類型
class Person:
pass
# 創(chuàng)建Person的對象
p = Person()
# 給對象p追加成員屬性
p.name = "tom"
p.age = 19
p.gender = "男"
# 打印屬性數(shù)據(jù)
print(p.name, p.age, p.gender)
# 執(zhí)行結(jié)果:tom 19 男
在上述代碼中,我們定義了一個空類型Person似扔,在創(chuàng)建了Person的對象之后吨些,可以在對象的引用變量上搓谆,給對象添加額外的成員屬性【切記,這里添加的額外的成員屬性僅限于當前的這個對象锤灿,其他對象上不會出現(xiàn)】
這樣的操作方式挽拔,可以在一定程度上讓代碼的操作更加靈活,但是同時也降低了代碼的可讀性但校,試想一下~我們辛辛苦苦抽象定義好了類型Person螃诅,Person中已經(jīng)出現(xiàn)了我們所有人知道的屬性,結(jié)果在操作的過程中状囱,朝陽群眾A創(chuàng)建的Person對象多出來了2個其他人不知道的屬性术裸,朝陽群眾B創(chuàng)建的Person對象又多出來了其他人不知道的3個屬性,這是一件非惩ぜ希恐怖的事情袭艺,會讓整個類型和對象的操作變得非常的混亂。
# 原始的Person類型叨粘,只有一個name屬性
class Person:
def __init__(self, name):
self.__name = name
def get_name(self):
return self.__name
def set_name(self, name):
self.__name = name
# 朝陽群眾A創(chuàng)建的對象
p = Person("老A")
p.age = 20
p.sex = "男"
# 朝陽群眾B創(chuàng)建的對象
p = Person ("老B")
p.gender = "女"
p.address = "朝陽"
p.phone = "13838383838"
觀察上述代碼猾编,兩個人創(chuàng)建的對象,一團混亂升敲,光是一個性別兩個開發(fā)人員定義的擴展出來的成員變量都不一致答倡,后續(xù)其他人在操作的時候都不知道應(yīng)該調(diào)用什么屬性來處理了。
python為了處理這樣的問題驴党,提供了一個特殊的類屬性__slots__ 瘪撇,該屬性的值是一個元組,元組中定義了類中可以出現(xiàn)的所有成員屬性的名稱
# 創(chuàng)建一個Person類型
class Person:
# 通過__slots__屬性定義可以擴展的成員屬性名稱
__slots__ = ("__name", "address", "age", "gender", "email")
# 初始化方法
def __init__(self, name):
self.__name = name
# 屬性的set/get方法
def get_name(self):
return self.__name
def set_name(self, name):
self.__name = name
# 創(chuàng)建對象
p = Person("tom")
# 擴展屬性
p.address = "朝陽"
p.age = 20
p.sex = "男"
# 執(zhí)行結(jié)果
~ AttributeError: 'Person' object has no attribute 'sex'
通過上述代碼就可以看到港庄,python提供了一個__slots__類屬性倔既,屬性的值是一個元組,元組中規(guī)范了可能出現(xiàn)在類的成員屬性列表鹏氧。
類在創(chuàng)建好對象之后渤涌,可以在對象上直接掛在屬性,這在一定程度上對于程序處理的靈活度有所提升把还,但是同樣的歼捏,過于靈活的代碼都會極大的降低代碼的可讀性,所以python提供了__slots__這樣的類屬性進行規(guī)范笨篷,規(guī)范類屬性中只能出現(xiàn)的成員屬性的列表,防止惡意的擴展瓣履。
3. 多繼承機制下的注意的問題
多繼承機制率翅,在操作的過程中,同樣也是提高了代碼的處理靈活性袖迎,很大程度的擴展了代碼的功能
在使用多繼承機制進行程序設(shè)計開發(fā)的過程中一定要注意一個問題:當前類繼承了一個或者多個父類冕臭,當前類就同時繼承了父類中的公開的屬性和函數(shù)腺晾,如果不同的父類中出現(xiàn)相同的屬性/函數(shù),就需要明確執(zhí)行的過程
# 定義一個類型Son
class Son(object):
def fealty(self):
print("孝順父母")
# 常見一個類型Student
class Student(object):
def fealty(self):
print("尊師重道")
# 創(chuàng)建一個Person類型辜贵,繼承自Son和Student
class Person(Son, Student):
pass
# 創(chuàng)建對象悯蝉,執(zhí)行方法
p = Person()
p.fealty()
# 問題:這里的fealty()函數(shù),會不會報錯托慨?如果不報錯鼻由,怎么執(zhí)行?
# * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
# 我們可以看到厚棵,在繼承的兩個父類中都出現(xiàn)了fealty()函數(shù)
# 這里執(zhí)行時蕉世,按照類型定義時繼承的順序進行查找
# 查找到對應(yīng)的函數(shù)立刻執(zhí)行并且不再向后查詢
# 上述案例中,繼承順序是(Son, Student)
# 首先在Son類型中查詢是否有fealty()方法婆硬,查詢到立刻執(zhí)行狠轻。
# 執(zhí)行結(jié)果:孝順父母
# * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
上述案例中,我們看到一旦出現(xiàn)多重繼承彬犯,就會出現(xiàn)這樣繼承的多個父類中出現(xiàn)了多個相同名稱的變量或者方法的情況向楼,使用的這些變量和方法的時候一定要注意一個原則,先繼承誰就使用誰的變量或者方法谐区!
4. 類的定制屬性~魔法方法
上面的代碼中湖蜕,我們已經(jīng)看到了,類似__slots__這樣的變量在前后加了雙下劃線的卢佣,在python中會有特殊的含義重荠,這里會繼續(xù)介紹一些常見的在面向?qū)ο箝_發(fā)過程中出現(xiàn)的一些這樣的魔法方法
4.1. 對象格式化打印輸出【__str__()】
常規(guī)情況下,對象直接輸出虚茶,會輸出對象的描述信息戈鲁,晦澀難懂
# 定義類型
class Person(object):
def __init__(self, name):
self.__name = name
# 創(chuàng)建對象
p = Person("jerry")
# 輸出對象
print(p)
# 執(zhí)行結(jié)果:<__main__.Person object at 0x0000028727259550>
對當前類型進行如下改造
# 定義類型
class Person(object):
def __init__(self, name):
self.__name = name
def __str__(self):
return "i am a person, my name is " + self.__name
# 創(chuàng)建對象
p = Person("jerry")
# 輸出對象
print(p)
# 執(zhí)行結(jié)果:i am a person, my name is jerry
p
# 執(zhí)行結(jié)果:<__main__.Person object at 0x0000028727259550>
我們突然發(fā)現(xiàn),直接打印對象嘹叫,輸出的結(jié)果竟然是我們在__str__()方法中定義的字符串婆殿。其實我們在使用使用對象的時候,就會默認調(diào)用對象的__str__()方法獲取對象的字符串描述信息罩扇,這個__str__()方法是從object對象繼承而來的婆芦,我們這里只是對它進行了方法重寫。
另外喂饥,在命令行操作過程中消约,如果不用print()
方法打印而是直接輸入對象,會發(fā)現(xiàn)執(zhí)行的結(jié)果又是讓人晦澀難懂的東西了员帮,在命令行直接使用對象調(diào)用的不是對象的__str__()方法或粮,而是__repr__()方法,只需要簡單的修改即可
# 定義類型
class Person(object):
def __init__(self, name):
self.__name = name
def __str__(self):
return "i am a person, my name is " + self.__name
# 將方法__str__賦值給__repr__
__repr__ = __str__
# 創(chuàng)建對象
p = Person("jerry")
# 輸出對象
print(p)
# 執(zhí)行結(jié)果:i am a person, my name is jerry
p
# 執(zhí)行結(jié)果:i am a person, my name is jerry
4.2. 玩轉(zhuǎn)自己~對象的應(yīng)用直接調(diào)用【__call__()】
當我們創(chuàng)建好對象之后捞高,可以將對象的引用變量當成方法執(zhí)行會出現(xiàn)什么樣的情況呢
# 定義類型
class Person(object):
def __init__(self, name):
self.__name = name
# 創(chuàng)建對象
p = Person("jerry")
# 直接執(zhí)行
p()
# 執(zhí)行結(jié)果:TypeError: 'Person' object is not callable
肯定是不能這么干的~氯材,所以出現(xiàn)錯誤:Person對象不是一個可執(zhí)行的東東
但是可以進行如下的改造
# 定義類型
class Person(object):
def __init__(self, name):
self.__name = name
def __call__(self):
print("一種快捷執(zhí)行對象中某些初始化操作的特殊方法__call__")
# 創(chuàng)建對象
p = Person("jerry")
# 直接執(zhí)行
p()
# 執(zhí)行結(jié)果:一種快捷執(zhí)行對象中某些初始化操作的特殊方法__call__
此時又發(fā)現(xiàn)渣锦,這樣直接將引用變量當成方法執(zhí)行又變的可行了。
__call__()方法氢哮,主要用于對象快捷執(zhí)行而存在的一個魔術(shù)方法袋毙,方便進行對象中某些重要數(shù)據(jù)的初始化整理工作等。
在python中冗尤,還有一系列的魔法方法听盖,可以讓一個類具有各種特殊的處理功能,如__iter__()方法生闲,讓一個類創(chuàng)建的對象可以像列表那樣進行數(shù)據(jù)的迭代媳溺;__getitem__()函數(shù)可以在迭代的基礎(chǔ)上進行索引取值等操作,
5. 特殊的類型:枚舉
某些情況下碍讯,在我們項目開發(fā)過程中悬蔽,會針對一些不會改變的數(shù)據(jù)進行標記,常見的做法就是通過定義常量的情況進行處理捉兴,如:在一個員工管理系統(tǒng)中蝎困,針對一年十二個月發(fā)放工資,這里的十二個月需要進行標記每個月的天數(shù)倍啥、績效這些都不一定一致禾乘,可以按照下面的方式進行處理:
# 通過列表中定義一堆的變量來表示12個月份
month = ["JAN", "FAB", "MAR", "APR", "MAY", "JUN", "JUL", "AUG", "SEP", "OCT", "NOV", "DEC"]
# 但是列表表示的方式,列表中的數(shù)據(jù)并不是非常的安全虽缕,有可能在操作的過程中被修改
# 通過元組中定義一堆的變量來表示12個月份
month = ("JAN", "FAB", "MAR", "APR", "MAY", "JUN", "JUL", "AUG", "SEP", "OCT", "NOV", "DEC")
# 這樣就比第一種方案簡單多了始藕,也方便后續(xù)的各種操作
# 通過類型中定義一堆的變量來表示12個月份
class Month(object):
"JAN" = 1
"FAB" = 2
"MAR" = 3
"APR" = 4
"MAY" = 5
"JUN" = 6
"JUL" = 7
"AUG" = 8
"SEP" = 9
"OCT" = 10
"NOV" = 11
"DEC" = 12
# 這樣更加正式一些,不過寫起來確實挺麻煩氮趋,后續(xù)的操作也不怎么友好
5.1. 使用枚舉
上述代碼中伍派,我們通過三種方式進行了枚舉的定義和處理,但是每一種方式都多多少少存在一些遺憾剩胁,python中提供了一種特殊的類型:枚舉诉植,來處理這樣定義常量的問題:
枚舉的語法結(jié)構(gòu):是不是和上面我們使用元組的方式特別相像呢?昵观!
from enum import Enum
# Month = Enum("枚舉名稱", (元組中的枚舉值))
M = Enum("Month", ("JAN", "FAB", "MAR", "APR", "MAY", "JUN", "JUL", "AUG", "SEP", "OCT", "NOV", "DEC"))
# 使用枚舉
print(M.JAN) #執(zhí)行結(jié)果:Month.JAN
print(M.JAN.value) # 執(zhí)行結(jié)果:1
通過將我們原始的條件判斷晾腔,加上枚舉操作,可以簡化代碼的同時提高代碼的可讀性
參考如下代碼啊犬,明顯第二種代碼的可讀性更高灼擂,更加方便我們的項目維護操作
if month == 1:
print("1月份發(fā)放工資")
-------------------------------------------
if month = Month.JAN:
print("1月份發(fā)放工資")
5.2. 自定義枚舉
Python提供的枚舉已經(jīng)完全足夠適用于我們項目中使用的各種場景了
如果枚舉的細節(jié)處理程度還是不滿足您的項目,可以通過python提供的方式進行自定義枚舉的定義
# * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
# 自定義枚舉語法結(jié)構(gòu)
# from enum import Enum, unique
#
# @unique
# class EnumName(Enum):
# 枚舉元素
# * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
# 創(chuàng)建一個自定義枚舉觉至,用于定義一周中星期的每一天缤至,方便做日志記錄
from enum import Enum, unique
@unique
class Weekday(Enum):
MON = 1
TUE = 2
WED = 3
THU = 4
FRI = 5
SAT = 6
SUN = 7
# 使用枚舉,和常規(guī)的使用方式一致
if today == Weekday.SAT:
print("提醒:今天是發(fā)送周報的日子,不要忘記哦")
枚舉领斥,是為了方便在項目中定義有字面意義的常量,提高代碼的可讀性而出現(xiàn)的一種特殊的類型沃暗,底層封裝的其實就是給枚舉的名稱賦值了整數(shù)數(shù)據(jù)月洛,所以我們可以在程序中使用整數(shù)常量作為條件處理判斷的地方,使用枚舉能提高代碼的可讀性和維護性孽锥。