2.5.2Python-面向对象高级编程

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面向对象还有很多高级特性，允许我们写出非常强大的功能。

我们会讨论多重继承、定制类、元类等概念。

slots

因为业务需求，我们会给一个类绑定很多变量或者方法，但是如果我们想要限制实例的属性呢？这就需要我们的 __slots__ .

举一个例子

class Student(object):

__slots__ = ('name','age') # 定义允许绑定的属性名称

之后我们给他绑定属性

s = Student()

s.name ='张三'

s.age =20

s.score =90

AttributeError: 'Student' object has no attribute 'score'

由于'score'没有被放到__slots__中，所以不能绑定score属性，试图绑定score将得到AttributeError的错误。

同样有一点要注意的

class GraduateStudent(Student):

pass

g = GraduateStudent()

g.score =9999

__slots__定义的属性仅对当前类实例起作用，对继承的子类是不起作用的。

除非子类也定义__slots__，这样子类也会继承父类的__slots__。

@property

__slots__用来限制类的属性，那么@property是用来显示类的属性的值的。

在上面我们给score赋了一个9999的值，这显然不符合实际，我们首先可以用getXX和setXX的方法来拒绝直接将变量公布。

class Student(object):

    def get_score(self):

        return self._score

    def set_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

s = Student()

s.set_score(60)

print(s.get_score())

60

s.set_score(9999)

...

ValueError: score must between 0 ~ 100!

这样可以避免变量的公布，但是违背了Python的一个原则：优雅，所以Python有一个@property的内置装饰器。

class Student(object):

    @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

s = Student()

s.set_score(60)

print(s.get_score())

60

s.set_score(9999)

...

ValueError: score must between 0 ~ 100!

@property将getter方法（这里指第一个score）变成了属性，同时生成了另一个装饰器@score.setter，这个装饰器负责把一个setter方法（这里指第二个score）变成属性赋值。

这里还有一个@property的特性，如果只有@property没有@XXX.setter，那么这个属性就变成了只读属性。

多重继承

我们在2.4.1Python-类基础中说过继承，我们在扩展一下这个问题。

我们将动物增加到四个

Dog - 狗；

Bat - 蝙蝠；

Parrot - 鹦鹉；

Ostrich - 鸵鸟。

同时增加哺乳动物和鸟类的类。

class Animal(object):

    pass

# 大类:

class Mammal(Animal):

    pass

class Bird(Animal):

    pass

# 各种动物:

class Dog(Mammal):

    pass

class Bat(Mammal):

    pass

class Parrot(Bird):

    pass

class Ostrich(Bird):

    pass

之后我们增加运动类

#动作

class Runnable(object):

    def run(self):

        print('Running...')

class Flyable(object):

    def fly(self):

        print('Flying...')

这样我们只需要让动物类多继承一个动作类即可。

class Animal(object):

    pass

# 大类:

class Mammal(Animal):

    pass

class Bird(Animal):

    pass

#动作

class Runnable(object):

    def run(self):

        print('Running...')

class Flyable(object):

    def fly(self):

        print('Flying...')

# 各种动物:

class Dog(Mammal,Runnable):

    pass

class Bat(Mammal,Flyable):

    pass

class Parrot(Bird,Flyable):

    pass

class Ostrich(Bird,Runnable):

    pass

在设计类的继承关系时，通常，主线都是单一继承下来的，例如，Ostrich继承自Bird。但是，如果需要“混入”额外的功能，通过多重继承就可以实现，比如，让Ostrich除了继承自Bird外，再同时继承Runnable。这种设计通常称之为MixIn。

参考：https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400/1017501628721248

定制类（魔法函数）

我们之前讲过，__init__,__slots__这样class自带的函数，其实class内部还自带很多这样的方法：

str

让类和对象一样能够进行友好的字符串打印。

class Student(object):

    def __init__(self, name):

        self.name = name

    def __str__(self):

        return "Student's name %s" %self.name

print(Student('Michael'))

Student's name Michael

这样就能简单的打印出来好看的字符串了。

iter

返回一个新的迭代器对象

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 >100:# 退出循环的条件

raise StopIteration()

        return self.a# 返回下一个值

for fin Fib():

    print(f)

1123581321345589

getitem

让类和序列一样能够进行切片操作

class Fib(object):

    def __getitem__(self, n):

        a, b =1, 1

for xin range(n):

            a, b = b, a + b

        return a

print(Fib()[5])

8

__getitem__也生成了一个类似__iter__的迭代器对象，但是可以通过切片操作获取对应的元素。

getattr

让类和对象一样进行异常处理

class Student(object):

    def __init__(self):

        self.name ='Michael'

    def __getattr__(self, attr):

        if attr=='score':

            return '没有score属性'

s=Student()

print(s.score)

没有score属性

调用score属性，但是类中没有这个属性，如果不定义__getattr__，那么就会报错。

call

让实例可以直接调用

class Student(object):

    def __init__(self, name):

        self.name = name

    def __call__(self):

        print('My name is %s.' %self.name)

s=Student('张三')

s()

My name is 张三.

使用枚举类

如果我们需要大量常量，更好的方法是为这样的枚举类型定义一个class类型，然后，每个常量都是class的一个唯一实例。Python提供了Enum类来实现这个功能。

Enum（）

from enum import Enum

Month = Enum('Month', ('Jan', 'Feb', 'Mar', 'Apr', 'May', 'Jun', 'Jul', 'Aug', 'Sep', 'Oct', 'Nov', 'Dec'))

for name, memberin Month.__members__.items():

print(name, '=>', member, ',', member.value)

Enum（）可以帮助我们完成枚举类型的构造，除此之外，还有枚举类：

@unique

from enumimport Enum, unique

@unique

class Weekday(Enum):

Sun =0 # Sun的value被设定为0

Mon =1

Tue =2

Wed =3

Thu =4

Fri =5

Sat =6

day1 = Weekday.Mon

print(day1)

print(Weekday(2))

print(Weekday.Wed)

print(Weekday['Thu'])

Weekday.Mon

Weekday.Tue

Weekday.Wed

Weekday.Thu

print(Weekday.Tue.value)

2

print(day1 == Weekday.Mon)

print(day1 == Weekday(1))

True

True

这是几种获取元素的方法。

参考：https://docs.python.org/3/reference/datamodel.html#special-method-names

最后编辑于：2020.03.16 17:53:58

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2.5.2Python-面向对象高级编程

__slots__

@property

多重继承

定制类（魔法函数）

__str__

__iter__

__getitem__

__getattr__

__call__