Python3入门笔记七之面向对象高级编程-阿里云开发者社区

'限制实例的属性:__slots__ ，把一个方法变成属性调用:@property装饰器,多重继承&MixIn,定制类,枚举类：Enum,元类'

限制实例的属性:`slots`

限制实例的属性比如只允许对Student实例添加name和age属性。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。注意:__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

class Student(object):
    __slots__ = ('name', 'age') # 用tuple定义允许绑定的属性名称
s = Student()
s.name='a'
s.age=11
s.score=99 # AttributeError: 'Student' object has no attribute 'score'
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子类实例允许定义的属性就是自身的__slots__加上父类的__slots__。

把一个方法变成属性调用:`@property`装饰器

把一个getter方法变成属性，只需要加上@property就可以了，此时，@property本身又创建了另一个装饰器@score.setter，负责把一个setter方法变成属性赋值

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.score=11
s.score
复制代码

不写 @score.setter 的话就只能读这个属性

多重继承&`MixIn`

(⊙﹏⊙) 这个就和java的不同了，在java中只能单继承，多实现。而在这个python中，直接在括号中添加对应的父类即可。

class Dog(Mammal, RunnableMixIn):
    pass
复制代码

上面这个例子在设计上也称为mixin

MixIn的目的就是给一个类增加多个功能，这样，在设计类的时候，我们优先考虑通过多重继承来组合多个MixIn的功能，而不是设计多层次的复杂的继承关系。

一般单继承的class名称不加后缀MixIn（如Mammal），这个多继承的点要加后缀MixIn如（RunnableMixIn）,

Python自带了TCPServer和UDPServer这两类网络服务，而要同时服务多个用户就必须使用多进程或多线程模型，这两种模型由ForkingMixIn和ThreadingMixIn提供。

多线程模式的UDP服务:

class MyUDPServer(UDPServer, ThreadingMixIn):
    pass
复制代码

定制类

python3官方文档定制类介绍

`str()`,`repr()`

这两个同Java的toString()方法，只不过这个__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，__repr__()是为调试服务的

class Student(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def __str__(self): # 2
        return 'Student object (name=%s)' % self.name
    __repr__ = __str__ # 1
s=Student('ken')
s # 2
print(s) # 1 Student object (name=ken)
# 同时注释掉 # 1 的内容就可以看到效果
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`iter`

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。

这个博主之前的文章中也也有记录到：《python3入门笔记三之高级特性---切片，迭代，列表生成式，生成器，迭代器》

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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 n in Fib():
    print(n) # 1 1 2 3 5 8...89
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`getitem`

按照下标取出元素

class Fib(object):
    def __getitem__(self, n):
        a, b = 1, 1
        for x in range(n):
            a, b = b, a + b
        return a
f = Fib()
f[10] # 89
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切片

getitem()传入的参数可能是一个int，也可能是一个切片对象slice，所以要做判断：

class Fib(object):
    def __getitem__(self, n):
        if isinstance(n, int): # n是索引
            a, b = 1, 1
            for x in range(n):
                a, b = b, a + b
            return a
        if isinstance(n, slice): # n是切片
            start = n.start
            stop = n.stop
            step = n.step
            print('step:',step)
            if start is None:
                start = 0
            if step is None:
                step = 1
            a, b = 1, 1
            L = []
            for x in range(stop):
                if x >= start:
                    if(x%step==0):
                        L.append(a)
                a, b = b, a + b
            return L
f=Fib()
print(f[:10]) #  [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55] 
print(f[:10:2]) # [1, 2, 5, 13, 34]
print(f[10]) # 89
复制代码

`call`

任何类，只需要定义一个__call__()方法，就可以直接对实例进行调用。

怎么判断一个变量是对象还是函数呢？通过callable()函数，我们就可以判断一个对象是否是“可调用”对象。

class Student(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def __call__(self):
        print('My name is %s.' % self.name)
s = Student('Michael')
if callable(s):
    s() # My name is Michael.
复制代码

动态返回一个属性:`getattr`

这个在上篇笔记中有写到《python入门笔记六之面向对象编程》

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class Student(object):
    def __getattr__(self, attr):
        if attr=='age':
            return lambda: 25
        elif attr =='name':
            return 'Amy'
s = Student()
print(s.age()) # 25 注意这里返回的是一个lambda表达式，需要调用该方法才能拿到值
print(s.name) # Amy 
复制代码

链式调用的例子：

class Chain(object):
    def __init__(self, path=''):
        self._path = path
    def __getattr__(self, path):
        return Chain('%s/%s' % (self._path, path))
    def __call__(self, path):
        return Chain('%s/%s' % (self._path, path))
    def __str__(self):
        return self._path
    __repr__ = __str__
print(Chain().status.user.timeline.list) # /status/user/timeline/list
# 注意这里的chain返回的是chain对象，所以这个users('michael')就可以很好地理解了。
print(Chain().users('michael').repos) # /users/michael/repos
复制代码

使用枚举类：Enum

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

from enum import Enum
Month = Enum('Month', ('Jan', 'Feb', 'Mar', 'Apr', 'May', 'Jun', 'Jul', 'Aug', 'Sep', 'Oct', 'Nov', 'Dec'))
for name, member in Month.__members__.items():
    print(name, '=>', member, ',', member.value)
# value属性则是自动赋给成员的int常量，默认从1开始计数。
# Jan => Month.Jan , 1
# Feb => Month.Feb , 2
# Mar => Month.Mar , 3
# .
# .
# .
# Dec => Month.Dec , 12
复制代码

获取枚举常量的两种方式：

根据成员名称

根据value值

from enum import Enum, unique
@unique # @unique装饰器可以帮助我们检查保证没有重复值。
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
print(Weekday.Mon,'=',Weekday.Mon.value) # Weekday.Mon = 1
print(Weekday['Mon'],'=',Weekday.Mon.value)  # Weekday.Mon = 1
print(Weekday(1),'=',Weekday.Mon.value)  # Weekday.Mon = 1
for name, member in Weekday.__members__.items():
    print(name, '=>', member)
复制代码

小测试：把gender属性改造为枚举类型，避免使用字符串

class Gender(Enum):
    Male = 0
    Female = 1
class Student(object):
    def __init__(self, name, gender):
        self.name = name
        self.gender = gender
    def __str__(self):
          return 'Student object name={},gender={}'.format(self.name,self.gender)
    __repr__=__str__
bart = Student('Bart', Gender.Male)
print(bart) #  Student object name=Bart,gender=Gender.Male
bart # Student object name=Bart,gender=Gender.Male
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使用元类

`type()`

这个也在上篇博文讲到,现在要补充下它的其他知识点

type()函数可以查看一个类型或变量的类型

type()函数既可以返回一个对象的类型，又可以创建出新的类型

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print(type(str)) # <class 'type'>  str是class，所以类型是type
print(type('123')) # <class 'str'> '123'是实例。所以类型是str
def fn(self, name='world'): # 先定义函数    
    print('Hello, %s.' % name)
复制代码

通过type()函数创建出Hello类，而无需通过class Hello(object)...的定义：

要创建一个class对象，type()函数依次传入3个参数：

class的名称；

继承的父类集合，注意Python支持多重继承，如果只有一个父类，别忘了tuple的单元素写法；

class的方法名称与函数绑定，这里我们把函数fn绑定到方法名hello上。

如图（通过这些ide可以帮助我们更快认识这个函数）：

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def fn(self, name='world'):
    return name
Hello=type('Hello',(object,),dict(hello=fn)) # 创建出Hello类
h=Hello() # 注意这里才去创建Instance实例
print(h.hello('1'))
print(type(Hello)) # <class 'type'>
print(type(h)) # <class '__main__.Hello'>
复制代码

`metaclass`

除了使用type()动态创建类以外，要控制类的创建行为，还可以使用 metaclassmetaclass是Python面向对象里最难理解，也是最难使用的魔术代码 (已劝退😆 哈哈哈)

大概理解就是它可以定义创建类时候的行为。

# metaclass是类的模板，所以必须从`type`类型派生：
class ListMetaclass(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        attrs['add'] = lambda self, value: self.append(value)
        return type.__new__(cls, name, bases, attrs)
class MyList(list, metaclass=ListMetaclass):
    pass
L = MyList()
L.add(1)
L # 1
复制代码

一般写代码的时候用不上，使用metaclass的典型例子是ORM框架（😱老底都揭露出来了）另外再写写这个例子😄

Python3入门笔记七之面向对象高级编程

限制实例的属性:`slots`

把一个方法变成属性调用:`@property`装饰器

多重继承&`MixIn`

定制类

`str()`,`repr()`

`iter`

`getitem`

`call`

动态返回一个属性:`getattr`

使用枚举类：Enum

使用元类

`type()`

`metaclass`

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限制实例的属性:__slots__

把一个方法变成属性调用:@property装饰器

多重继承&MixIn

定制类

__str__(),__repr__()

__iter__

__getitem__

__call__

动态返回一个属性:__getattr__

使用枚举类：Enum

使用元类

type()

metaclass

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限制实例的属性:`slots`

把一个方法变成属性调用:`@property`装饰器

多重继承&`MixIn`

`str()`,`repr()`

`iter`

`getitem`

`call`

动态返回一个属性:`getattr`

`type()`

`metaclass`