Python之路，Day7 - 面向對象編程進階

本節內容：

• 面向對象高級語法部分
  • 經典類vs新式類　　
  • 靜態方法、類方法、屬性方法
  • 類的特殊方法
  • 反射
• 異常處理
• Socket開發基礎
• 作業：開發一個支持多用戶在線的FTP程序

　　

面向對象高級語法部分

經典類vs新式類

把下面代碼用python2 和python3都執行一下

#_*_coding:utf-8_*_


class A:
    def __init__(self):
        self.n = 'A'

class B(A):
    # def __init__(self):
    #     self.n = 'B'
    pass

class C(A):
    def __init__(self):
        self.n = 'C'

class D(B,C):
    # def __init__(self):
    #     self.n = 'D'
    pass

obj = D()

print(obj.n)

classical vs new style：

• 經典類：深度優先
• 新式類：廣度優先
• super()用法

 

抽象接口

import abc

class Alert(object):
    '''報警基類'''
    __metaclass__ = abc.ABCMeta

    @abc.abstractmethod
    def send(self):
        '''報警消息發送接口'''
        pass



class MailAlert(Alert):
    pass


m = MailAlert()
m.send()

上面的代碼僅在py2里有效，python3里怎么實現呢？

　　

 

 

 

　　

靜態方法

通過@staticmethod裝飾器即可把其裝飾的方法變為一個靜態方法，什么是靜態方法呢？其實不難理解，普通的方法，可以在實例化后直接調用，並且在方法里可以通過self.調用實例變量或類變量，但靜態方法是不可以訪問實例變量或類變量的，一個不能訪問實例變量和類變量的方法，其實相當於跟類本身已經沒什么關系了，它與類唯一的關聯就是需要通過類名來調用這個方法

class Dog(object):

    def __init__(self,name):
        self.name = name

    @staticmethod #把eat方法變為靜態方法
    def eat(self):
        print("%s is eating" % self.name)



d = Dog("ChenRonghua")
d.eat()

上面的調用會出以下錯誤，說是eat需要一個self參數，但調用時卻沒有傳遞，沒錯，當eat變成靜態方法后，再通過實例調用時就不會自動把實例本身當作一個參數傳給self了。

Traceback (most recent call last):
  File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基礎/自動化day7面向對象高級/靜態方法.py", line 17, in <module>
    d.eat()
TypeError: eat() missing 1 required positional argument: 'self'

想讓上面的代碼可以正常工作有兩種辦法

1. 調用時主動傳遞實例本身給eat方法，即d.eat(d) 

2. 在eat方法中去掉self參數，但這也意味着，在eat中不能通過self.調用實例中的其它變量了

class Dog(object):

    def __init__(self,name):
        self.name = name

    @staticmethod
    def eat():
        print(" is eating")



d = Dog("ChenRonghua")
d.eat()

 

類方法　　

類方法通過@classmethod裝飾器實現，類方法和普通方法的區別是， 類方法只能訪問類變量，不能訪問實例變量

class Dog(object):
    def __init__(self,name):
        self.name = name

    @classmethod
    def eat(self):
        print("%s is eating" % self.name)



d = Dog("ChenRonghua")
d.eat()

執行報錯如下，說Dog沒有name屬性，因為name是個實例變量，類方法是不能訪問實例變量的

Traceback (most recent call last):
  File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基礎/自動化day7面向對象高級/類方法.py", line 16, in <module>
    d.eat()
  File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基礎/自動化day7面向對象高級/類方法.py", line 11, in eat
    print("%s is eating" % self.name)
AttributeError: type object 'Dog' has no attribute 'name'

此時可以定義一個類變量，也叫name,看下執行效果

class Dog(object):
    name = "我是類變量"
    def __init__(self,name):
        self.name = name

    @classmethod
    def eat(self):
        print("%s is eating" % self.name)



d = Dog("ChenRonghua")
d.eat()


#執行結果

我是類變量 is eating

 

屬性方法　　

屬性方法的作用就是通過@property把一個方法變成一個靜態屬性

class Dog(object):

    def __init__(self,name):
        self.name = name

    @property
    def eat(self):
        print(" %s is eating" %self.name)


d = Dog("ChenRonghua")
d.eat()

調用會出以下錯誤， 說NoneType is not callable, 因為eat此時已經變成一個靜態屬性了， 不是方法了， 想調用已經不需要加()號了，直接d.eat就可以了

Traceback (most recent call last):
 ChenRonghua is eating
  File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基礎/自動化day7面向對象高級/屬性方法.py", line 16, in <module>
    d.eat()
TypeError: 'NoneType' object is not callable

正常調用如下

d = Dog("ChenRonghua")
d.eat

輸出
 ChenRonghua is eating

好吧，把一個方法變成靜態屬性有什么卵用呢？既然想要靜態變量，那直接定義成一個靜態變量不就得了么？well, 以后你會需到很多場景是不能簡單通過 定義 靜態屬性來實現的， 比如 ，你想知道一個航班當前的狀態，是到達了、延遲了、取消了、還是已經飛走了， 想知道這種狀態你必須經歷以下幾步:

1. 連接航空公司API查詢

2. 對查詢結果進行解析 

3. 返回結果給你的用戶

因此這個status屬性的值是一系列動作后才得到的結果，所以你每次調用時，其實它都要經過一系列的動作才返回你結果，但這些動作過程不需要用戶關心， 用戶只需要調用這個屬性就可以，明白 了么？

class Flight(object):
    def __init__(self,name):
        self.flight_name = name


    def checking_status(self):
        print("checking flight %s status " % self.flight_name)
        return  1

    @property
    def flight_status(self):
        status = self.checking_status()
        if status == 0 :
            print("flight got canceled...")
        elif status == 1 :
            print("flight is arrived...")
        elif status == 2:
            print("flight has departured already...")
        else:
            print("cannot confirm the flight status...,please check later")


f = Flight("CA980")
f.flight_status

cool , 那現在我只能查詢航班狀態， 既然這個flight_status已經是個屬性了， 那我能否給它賦值呢？試試吧

f = Flight("CA980")
f.flight_status
f.flight_status =  2

輸出， 說不能更改這個屬性，我擦。。。。，怎么辦怎么辦。。。 

checking flight CA980 status 
flight is arrived...
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/jieli/PycharmProjects/python基礎/自動化day7面向對象高級/屬性方法.py", line 58, in <module>
    f.flight_status =  2
AttributeError: can't set attribute

當然可以改， 不過需要通過@proerty.setter裝飾器再裝飾一下，此時 你需要寫一個新方法， 對這個flight_status進行更改。

class Flight(object):
    def __init__(self,name):
        self.flight_name = name


    def checking_status(self):
        print("checking flight %s status " % self.flight_name)
        return  1


    @property
    def flight_status(self):
        status = self.checking_status()
        if status == 0 :
            print("flight got canceled...")
        elif status == 1 :
            print("flight is arrived...")
        elif status == 2:
            print("flight has departured already...")
        else:
            print("cannot confirm the flight status...,please check later")
    
    @flight_status.setter #修改
    def flight_status(self,status):
        status_dic = {
            0 : "canceled",
            1 :"arrived",
            2 : "departured"
        }
        print("\033[31;1mHas changed the flight status to \033[0m",status_dic.get(status) )

    @flight_status.deleter  #刪除
    def flight_status(self):
        print("status got removed...")

f = Flight("CA980")
f.flight_status
f.flight_status =  2 #觸發@flight_status.setter 
del f.flight_status #觸發@flight_status.deleter 

注意以上代碼里還寫了一個@flight_status.deleter, 是允許可以將這個屬性刪除 

 

類的特殊成員方法

1. __doc__　　表示類的描述信息

class Foo:
    """ 描述類信息，這是用於看片的神奇 """

    def func(self):
        pass

print Foo.__doc__
#輸出：類的描述信息

2. __module__ 和  __class__ 

　　__module__ 表示當前操作的對象在那個模塊

　　__class__     表示當前操作的對象的類是什么

class C:

    def __init__(self):
        self.name = 'wupeiqi'

from lib.aa import C

obj = C()
print obj.__module__  # 輸出 lib.aa，即：輸出模塊
print obj.__class__      # 輸出 lib.aa.C，即：輸出類

3. __init__ 構造方法，通過類創建對象時，自動觸發執行。

4.__del__

　析構方法，當對象在內存中被釋放時，自動觸發執行。

注：此方法一般無須定義，因為Python是一門高級語言，程序員在使用時無需關心內存的分配和釋放，因為此工作都是交給Python解釋器來執行，所以，析構函數的調用是由解釋器在進行垃圾回收時自動觸發執行的

　　

 5. __call__ 對象后面加括號，觸發執行。

注：構造方法的執行是由創建對象觸發的，即：對象 = 類名() ；而對於 __call__ 方法的執行是由對象后加括號觸發的，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__

6. __dict__ 查看類或對象中的所有成員 　　

class Province:

    country = 'China'

    def __init__(self, name, count):
        self.name = name
        self.count = count

    def func(self, *args, **kwargs):
        print 'func'

# 獲取類的成員，即：靜態字段、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__
# 獲取 對象obj1 的成員
# 輸出：{'count': 10000, 'name': 'HeBei'}

obj2 = Province('HeNan', 3888)
print obj2.__dict__
# 獲取 對象obj1 的成員
# 輸出：{'count': 3888, 'name': 'HeNan'}

7.__str__ 如果一個類中定義了__str__方法，那么在打印 對象 時，默認輸出該方法的返回值。

class Foo:

    def __str__(self):
        return 'alex li'


obj = Foo()
print obj
# 輸出：alex li

8.__getitem__、__setitem__、__delitem__

用於索引操作，如字典。以上分別表示獲取、設置、刪除數據

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'] = 'alex'   # 自動觸發執行 __setitem__
del obj['k1']    

9. __new__ \ __metaclass__

class Foo(object):


    def __init__(self,name):
        self.name = name


f = Foo("alex")

上述代碼中，obj 是通過 Foo 類實例化的對象，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類的構造方法創建，那么Foo類對象應該也是通過執行某個類的 構造方法 創建。

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

所以，f對象是Foo類的一個實例，Foo類對象是 type 類的一個實例，即：Foo類對象 是通過type類的構造方法創建。

那么，創建類就可以有兩種方式：

a). 普通方式 

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

b). 特殊方式

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

def func(self):
    print("hello %s"%self.name)

def __init__(self,name,age):
    self.name = name
    self.age = age
Foo = type('Foo',(object,),{'func':func,'__init__':__init__})

f = Foo("jack",22)
f.func()

So ，孩子記住，類 是由 type 類實例化產生

那么問題來了，類默認是由 type 類實例化產生，type類中如何實現的創建類？類又是如何創建對象？

答：類中有一個屬性 __metaclass__，其用來表示該類由 誰 來實例化創建，所以，我們可以為 __metaclass__ 設置一個type類的派生類，從而查看 類 創建的過程。

 

class MyType(type):
    def __init__(self,*args,**kwargs):

        print("Mytype __init__",*args,**kwargs)

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print("Mytype __call__", *args, **kwargs)
        obj = self.__new__(self)
        print("obj ",obj,*args, **kwargs)
        print(self)
        self.__init__(obj,*args, **kwargs)
        return obj

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("Mytype __new__",*args,**kwargs)
        return type.__new__(cls, *args, **kwargs)

print('here...')
class Foo(object,metaclass=MyType):


    def __init__(self,name):
        self.name = name

        print("Foo __init__")

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print("Foo __new__",cls, *args, **kwargs)
        return object.__new__(cls)

f = Foo("Alex")
print("f",f)
print("fname",f.name)

 

 

 類的生成 調用 順序依次是 __new__ --> __init__ --> __call__

 metaclass 詳解文章：http://stackoverflow.com/questions/100003/what-is-a-metaclass-in-python 得票最高那個答案寫的非常好

 

反射

通過字符串映射或修改程序運行時的狀態、屬性、方法, 有以下4個方法

def getattr(object, name, default=None): # known special case of getattr
    """
    getattr(object, name[, default]) -> value
    
    Get a named attribute from an object; getattr(x, 'y') is equivalent to x.y.
    When a default argument is given, it is returned when the attribute doesn't
    exist; without it, an exception is raised in that case.
    """
    pass

判斷object中有沒有一個name字符串對應的方法或屬性

def setattr(x, y, v): # real signature unknown; restored from __doc__
    """
    Sets the named attribute on the given object to the specified value.
    
    setattr(x, 'y', v) is equivalent to ``x.y = v''

def delattr(x, y): # real signature unknown; restored from __doc__
    """
    Deletes the named attribute from the given object.
    
    delattr(x, 'y') is equivalent to ``del x.y''
    """

class Foo(object):
 
    def __init__(self):
        self.name = 'wupeiqi'
 
    def func(self):
        return 'func'
 
obj = Foo()
 
# #### 檢查是否含有成員 ####
hasattr(obj, 'name')
hasattr(obj, 'func')
 
# #### 獲取成員 ####
getattr(obj, 'name')
getattr(obj, 'func')
 
# #### 設置成員 ####
setattr(obj, 'age', 18)
setattr(obj, 'show', lambda num: num + 1)
 
# #### 刪除成員 ####
delattr(obj, 'name')
delattr(obj, 'func')

 

 

動態導入模塊

 

 

import importlib

__import__('import_lib.metaclass') #這是解釋器自己內部用的
#importlib.import_module('import_lib.metaclass') #與上面這句效果一樣，官方建議用這個

 

　　

異常處理 

參考 http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5017742.html   

 

 

Socket 編程

參考：http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5040823.html

 

作業：開發一個支持多用戶在線的FTP程序

要求：

1. 用戶加密認證
2. 允許同時多用戶登錄
3. 每個用戶有自己的家目錄 ，且只能訪問自己的家目錄
4. 對用戶進行磁盤配額，每個用戶的可用空間不同
5. 允許用戶在ftp server上隨意切換目錄
6. 允許用戶查看當前目錄下文件
7. 允許上傳和下載文件，保證文件一致性
8. 文件傳輸過程中顯示進度條
9. 附加功能：支持文件的斷點續傳