類(lèi)編寫(xiě)細(xì)節(jié)

1.class 語(yǔ)句

class語(yǔ)句細(xì)節(jié)

• python的class語(yǔ)句是屬于OOP的一種工具(即定義變量名的工具续挟，將數(shù)據(jù)和邏輯暴露給客戶(hù)端)，而不是聲明式的
• class語(yǔ)句是對(duì)象的創(chuàng)建者蔬啡，類(lèi)似于對(duì)象工廠(chǎng)
• class語(yǔ)句是一種隱含的賦值運(yùn)算，即執(zhí)行class語(yǔ)句時(shí)镀虐，會(huì)產(chǎn)生類(lèi)對(duì)象并且將其引用存儲(chǔ)到定義的類(lèi)名稱(chēng)上
• class語(yǔ)句與def一樣星爪，都是可執(zhí)行語(yǔ)句，即python還沒(méi)有執(zhí)行到class語(yǔ)句時(shí)粉私，類(lèi)是不存在的
• class是復(fù)合語(yǔ)句顽腾，所有種類(lèi)語(yǔ)句都可以位于其主體內(nèi),如print, 賦值語(yǔ)句, if, def...

class語(yǔ)句如何得到命名空間

• 首先，執(zhí)行類(lèi)語(yǔ)句的時(shí)候诺核，會(huì)從頭至尾執(zhí)行其主體內(nèi)的所有語(yǔ)句
• 其次抄肖，是在執(zhí)行過(guò)程中的賦值運(yùn)算會(huì)在這個(gè)類(lèi)作用域中創(chuàng)建變量名，從而成為對(duì)應(yīng)的類(lèi)對(duì)象屬性
• 與函數(shù)相比,可以把class語(yǔ)句看成一個(gè)本地作用域,在class語(yǔ)句下定義的變量就屬于這個(gè)本地作用域

• 與模塊相比,定義的變量名是可以共享的并且成為當(dāng)前類(lèi)的對(duì)象屬性

class語(yǔ)句一般形式

## 根據(jù)上述所言窖杀，className是類(lèi)對(duì)象的一個(gè)引用
class className(superclass1,superclass2,...):          
    '''
        定義類(lèi)屬性,屬于所有實(shí)例的共享數(shù)據(jù),通過(guò)類(lèi)語(yǔ)句下進(jìn)行定義和創(chuàng)建
    '''
    class_attr = value 
    
    
    '''
        定義實(shí)例方法以及實(shí)例屬性
    '''
    def method(self,data):      ## 定義實(shí)例方法
        self.attr = data        ## 設(shè)置實(shí)例屬性,通過(guò)帶有self的方法來(lái)分配屬性信息

2.方法

實(shí)例方法對(duì)象調(diào)用等價(jià)于類(lèi)方法函數(shù)調(diào)用

## python自動(dòng)將實(shí)例方法的調(diào)用自動(dòng)轉(zhuǎn)成類(lèi)方法函數(shù),并傳遞實(shí)例對(duì)象作為第一個(gè)參數(shù)傳遞
class Person:
    def study(self,name):
        print("%s study method in for %s" % (name,self.__class__.__name__)

>>> p = Person()
>>> p.study("keithl")
keithl study method in for Person

>>> Person.study(p,"keithl")
keithl study method in for Person

## instance.method(arg1,arg2,...) == class.method(instance,arg1,arg2,...)

調(diào)用超類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)__init__方法

class Person:
    def __init__(self):
        print("call person init ....")

class Student(Person):
    pass
        
>>> s = Student()               ## 創(chuàng)建子類(lèi)時(shí)會(huì)調(diào)用父類(lèi)構(gòu)造函數(shù),原因是子類(lèi)沒(méi)有定義自己的構(gòu)造函數(shù)
call person init ....

## 為子類(lèi)增加構(gòu)造函數(shù)
class Student(Person):
    def __init__(self):
        print("call student init ....")

>>> s = Student()               ## 只輸出子類(lèi)的__init__方法,并沒(méi)有調(diào)用父類(lèi)方法,原因在于python是根據(jù)命名空間來(lái)執(zhí)行調(diào)用方法
call student init ....

## 若要調(diào)用父類(lèi)構(gòu)造方法則必須顯示進(jìn)行調(diào)用
class Student(Person):
    """
        必須在子類(lèi)構(gòu)造函數(shù)中顯式調(diào)用父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù),并傳遞子類(lèi)的self引用
    """
    def __init__(self):
        print("call student init start....")
        Person.__init__(self)              
        print("call student init end....")

>>> s = Student()               
call student init start....
call person init ....
call student init end....

靜態(tài)方法

• 使用場(chǎng)景：
  • 目標(biāo)：為所有類(lèi)實(shí)例提供數(shù)據(jù)共享的類(lèi)屬性
  • 執(zhí)行：通過(guò)類(lèi)名稱(chēng)訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)屬性
  • 優(yōu)化：其一是使用OOP思想封裝類(lèi)屬性而對(duì)外提供方法,其二是考慮擴(kuò)展性,通過(guò)繼承來(lái)定制
  • 落地：使用靜態(tài)方法或者類(lèi)方法,即不需要傳遞類(lèi)對(duì)象self實(shí)例參數(shù)的方法

## person.py
class Person:
    num = 1
    """
        定義一個(gè)沒(méi)有帶參數(shù)的普通方法
    """
    def printNum():
        Person.num += 1
        print("the number is %s" % Person.num)
    
    printNum = staticmethod(printNum)                   ## 聲明為靜態(tài)方法
    
    """
        定義一個(gè)帶參數(shù)的普通方法,此參數(shù)為類(lèi)對(duì)象參數(shù)
    """
    def clsPrintNum(cls):
        Person.num += 1
        print("the number is %s" % Person.num)         

    clsPrintNum = classmethod(clsPrintNum)              ## 聲明為類(lèi)方法

>>> Person.printNum()
the number is 2

>>> Person.clsPrintNum()
the number is 3

## person.py 使用裝飾器來(lái)聲明靜態(tài)或類(lèi)方法
class Person:
    num = 1
    
    @staticmethod
    def printNum():
        Person.num += 1
        print("the number is %s" % Person.num)

    @classmethod
    def clsPrintNum(cls):
        Person.num += 1
        print("the number is %s" % Person.num)

靜態(tài)方法漓摩、類(lèi)方法與實(shí)例方法

• 類(lèi)中帶有實(shí)例對(duì)象self的參數(shù)傳遞的方法稱(chēng)為實(shí)例方法
• 類(lèi)中帶有類(lèi)對(duì)象cls的參數(shù)傳遞的方法并通過(guò)函數(shù)classmethod或者裝飾器@classmethod聲明的方法稱(chēng)為類(lèi)方法
• 類(lèi)中沒(méi)有實(shí)例對(duì)象self和類(lèi)對(duì)象cls參數(shù)傳遞的方法，且通過(guò)staticmethod或裝飾器@staticmethod什么的方法稱(chēng)為靜態(tài)方法

class Person:

    @staticmethod
    def static_method():
        print("static method ...")

    @classmethod
    def class_method(cls):
        print("class method ....")

    def instance_method(self):
        print("instance method ...")

    '''
        python3.x可以調(diào)用下面的函數(shù)入客，可以說(shuō)是靜態(tài)方法,但嚴(yán)格意義上是屬于類(lèi)的一個(gè)行為方法管毙，但是python2.x無(wú)法該方法
    '''
    def fn():
        print("just a fn,if py3.x,it is static method")

## 總結(jié):
1)在類(lèi)中定義方法一定要規(guī)范化,明確是靜態(tài)方法還是類(lèi)方法抑或是實(shí)例方法
2)避免使用最后一種方式在類(lèi)中定義方法

3.命名空間與作用域

• 命名空間：用于記錄變量的軌跡,key是變量名稱(chēng),value是變量值,作用就是根據(jù)變量名稱(chēng)搜索變量
  • 使用無(wú)點(diǎn)號(hào)運(yùn)算的變量名稱(chēng)(X),將根據(jù)LEGB(local/enclosing/global/builtin)作用域查找法則來(lái)搜索變量
  • 使用點(diǎn)號(hào)的屬性名稱(chēng)(object.x)使用的是對(duì)象命名空間來(lái)搜索變量（對(duì)象：類(lèi)的實(shí)例對(duì)象和類(lèi)對(duì)象）
  • 有些作用域會(huì)對(duì)對(duì)象的命名空間進(jìn)行初始化(模塊和類(lèi))

無(wú)點(diǎn)號(hào)運(yùn)算的變量名稱(chēng)

• 賦值語(yǔ)句:在當(dāng)前作用域創(chuàng)建或更改變量X,除非聲明為全局變量

X = "global X"
def enclosing_fn():
    ## global X             
    X = "enclosing fn"      ## 創(chuàng)建當(dāng)前enclosing_fn的本地變量X如果沒(méi)有聲明為全局變量的話(huà)

• 引用:根據(jù)LEGB作用域法則來(lái)搜索變量

X = "global X"
def enclosing_fn():
    X = "enclosing fn"      ## 如果注釋此行,將打印全局的變量X
    print(X)
    def local_x()
        x = "local x"       ## 如果僅注釋此行,將會(huì)打印嵌套的變量X
        print(x)
    local_x()

點(diǎn)號(hào)的屬性變量名稱(chēng)

• 賦值語(yǔ)句:在對(duì)應(yīng)的對(duì)象命名空間中創(chuàng)建或修改屬性名稱(chēng)X,即object.X = value

>>> p = Person()

## 在對(duì)象實(shí)例的命名空間創(chuàng)建或更改屬性名稱(chēng)name
p.name = "keithl"       ## 并無(wú)進(jìn)行變量名稱(chēng)的搜索

## 在類(lèi)的命名空間中創(chuàng)建或更改屬性名稱(chēng)name
Person.name = "keithl"  ## 并無(wú)進(jìn)行變量名稱(chēng)的搜索

• 引用
  • 基于類(lèi)的對(duì)象引用：會(huì)在對(duì)象內(nèi)搜索屬性名稱(chēng)X,若沒(méi)有找到則根據(jù)繼承搜索來(lái)查找
  • 基于模塊對(duì)象的引用：先導(dǎo)入模塊,再?gòu)哪K中讀取X

>>> p = Person()
>>> p.name          ## 從對(duì)象命名空間開(kāi)始按照繼承樹(shù)來(lái)搜索
>>> Person.name     ## 從類(lèi)的命名空間開(kāi)始按照繼承樹(shù)來(lái)搜索

命名空間字典

• 模塊的命名空間是以字典的形式實(shí)現(xiàn)的，并且可以由屬性__dict__來(lái)顯示
• 類(lèi)和對(duì)象可以看成一個(gè)帶有鏈接的字典,屬性點(diǎn)號(hào)就是字典索引運(yùn)算,屬性繼承就是搜索鏈接的字典
  • 實(shí)例與類(lèi)通過(guò)__class__屬性鏈接
  • 類(lèi)與超類(lèi)通過(guò)__bases__屬性鏈接,可以通過(guò)遞歸往上遍歷超類(lèi)
• 都可以通過(guò)__dict__查看模塊桌硫、類(lèi)或者對(duì)象的屬性信息

類(lèi)與模塊的關(guān)系總結(jié)

• 類(lèi)

  • 調(diào)用類(lèi)會(huì)創(chuàng)建新的對(duì)象
  • 由class來(lái)創(chuàng)建類(lèi)對(duì)象
  • 通過(guò)調(diào)用來(lái)使用
  • 屬于模塊的一部分

• 模塊

  • 是數(shù)據(jù)和邏輯包
  • 通過(guò)py抑或其他語(yǔ)言來(lái)擴(kuò)展
  • 必須導(dǎo)入才能使用