Python Basics - 面对对象

基本概念

OOP

• Object Oriented Programming

面对过程 - 怎么做

面对对象 - 谁来做？

类和对象

类

• 特征属性
• 行为方法

对象

• 由类创建出来的具体存在
  • 属性
  • 方法

类的设计

• 类名

  • 大驼峰命名法
  • 整个业务流程的名词提炼

• 属性和方法的确定

基础语法

dir()内置函数

• dir(class_name)
• __new__() : 创建对象时，会被 自动 调用
• __init__(): 对象被初始化时，会被 自动 调用
• __del__(): 对象被从内存中销毁前，会被 自动 调用
• __str__(): 返回对象的描述信息，print 函数输出使用

定义简单类(仅方法)

• 引用

  • 类名记录对象在内存中的地址

方法中的 self参数

• 直接添加属性：class.name = xxxx

  • 不推荐

• 使用self在方法内部添加：self.name

  • 由那个对象调用的方法，方法内的self就是那个对象的引用。

初始化方法

• 设置对象属性，并设置初始值

内置方法和属性

• __del__()

• 对象从内存中销毁前，自动调用

  • 对象的生命周期

  • del name

  • del 关键字删除一个对象

• __str__()

• 返回对象的描述信息，print 函数输出使用

封装案例

身份运算符

• 比较两个对象内存地址是否一致，是否是对同一个对象的引用
• is

• 两标识符是否引用同一对象

• is not

• 两标识符是否引用不同对象

• is vs ==

• is 判断引用对象（内存地址）
  • == 判断引用变量的值

私有属性和私有方法

应用场景

• 对象某些属性或方法只希望在对象内部被使用，不希望在外部被访问到

定义方式

• __age
• def __secret(self):

伪私有

• Python没有真正意义的私有

• 仅对名称做特殊处理

  • _类名 => _类名__名称

继承

单继承

• 语法

  • class 类名(父类名):

• 专业术语

  • 子类，父类，派生类，基类，继承，派生

• 继承传递性

• 方法重写

  • 覆盖父类方法

    • 子类定义和父类同名的方法

  • 对父类方法进行扩展

    • 重写父类方法
    • 需要时调用父类方法执行：super().父类方法
    • 编写子类特有的代码实现

• 父类的私有属性和私有方法

  • 子类对象不能直接访问
  • 可通过父类父类公有方法间接访问

多继承

• 内置属性 mro 查看方法搜索顺序

  • method resolution order
  • 依次从左到右搜索

• 新式类

  • class Name(object)

多态

类属性和类方法

类结构

• 创建对象两步走

  • 内存中为对象分配空间
  • 调用初始化方法为对象初始化

• 实例化对象

  • 实例属性
  • 实例方法

• 每个对象都有各自独立的内存空间，保存各自属性

• 多个对象的方法在内存中只有一份，调用时需要把对象的引用传递到方法内部(self)

• 类对象

  • Python一切皆对象
  • 类对象在内存中只有一份，可创建诸多实例对象

  • 类属性

    • 类名.类属性

  • 类方法

    • 类名.类方法(cls)

• 调用区分

  • 类名.属性

    • 访问类属性

  • 类名.方法(cls)

    • 访问类方法，务必传入 cls

  • 类名()

    • 创建匿名实例对象：分配空间并初始化

  • 对象名.方法名(self)

    • 调用实力方法，务必传入self

类属性和实例属性

• 类属性是类对象中定义的属性，记录类相关的特征

属性获取机制

• 向上查找机制：自身类 -> 类对象
• 使用赋值语句 对象.类属性 = 值，会给对象添加一个属性，而不会影响类属性的值

类方法

• 针对类对象定义的方法
• 语法

@classmethod
def 类方法名(cls):
    pass

• 方法内部访问

  • cls.访问类的属性
  • cls.调用其他类方法

• 调用

  • 类名.调用类方法
  • 不需要传递cls参数

静态方法

• 定义

  • 既 不需要访问实例属性或调用实例方法
  • 也 不需要访问类属性或调用类方法

• 语法

@staticmethod
def 静态方法名():
  pass

单例

单例设计模式

• 设计模式

  • 前人工作的总结和提炼

__new__()

• class() 创建对象时，解释器首先会调用该方法为对象分配空间

• object基类的内置静态方法

  • 在内存中为对象分配空间
  • 返回对象的引用

• 解释器获取对象引用后，将引用作为第一个参数，传递给__init__()

实现

• 定义类属性isinstance, 初始值为None

  • 记录单例对象的引用

• 重写 __new__()

  • cls.isinstance is None

  • 调用父类方法分配空间，并接收记录父类返回的引用

    • cls.isinstance = super().__new__(cls)

  • 返回该对象的引用 return cls.isinstance

• 增加需求：仅执行一次初始化

  • 1. 定义类属性 init_flag, 初始为Fales

    2. 标记是否执行过初始化动作

  • 1. 改写 __init__()

    2. not cls.init_flag

    3. 初始化

       • cls.init_flag = True

异常

概念

• 解释器遇到错误，停止执行并提示错误信息的情况

• 抛出异常

  • 程序停止并提示错误信息的动作

捕获异常

• 通用捕获

  • try ... except:...

• 类型捕获

• 未知错误捕获

  • except Exception as result:

• 完整语法

  • python try: # 尝试执行的代码 pass except 错误类型1: # 针对错误类型1，对应的代码处理 pass except 错误类型2: # 针对错误类型2，对应的代码处理 pass except (错误类型3, 错误类型4): # 针对错误类型3 和 4，对应的代码处理 pass except Exception as result: # 打印错误信息 print(result) else: # 没有异常才会执行的代码 pass finally: # 无论是否有异常，都会执行的代码 print("无论是否有异常，都会执行的代码")

异常传递

• 函数/方法异常

  • 传递给调用方

• 截止到主程序，仍无异常处理

  • 程序终止

抛出异常（raise）

• 依据业务需求主动抛出异常

• 自定义异常

  • 应用Exception 异常类
  • 1. 创建Exception对象
  • 1. 使用raise关键字抛出异常

模块和包

模块

• 概念

  • 一文件即是一模块
  • 同是一个标识符

• 导入方式

  • import ...
  • from .. import ...

• 模块搜索顺序

  • 先当前目录，再系统目录
  • 给文件起名时，不要和系统模块文件重名
  • 模块内置属性__file__，可以查看模块完整路径

• 原则：每个文件都应该可以被导入

  • __name__
  • 被导入时，为模块名
    • 当前执行程序，为__main__

包(Package)

• 概念

  • 包含多个模块的特殊目录
  • 具有特殊文件：init.py
  • 命名同变量名

发布模块

制作发布压缩包步骤

1. 创建 setup.py

from distutils.core import setup

setup(name="hm_message",  # 包名
      version="1.0",  # 版本
      description="itheima's 发送和接收消息模块",  # 描述信息
      long_description="完整的发送和接收消息模块",  # 完整描述信息
      author="itheima",  # 作者
      author_email="itheima@itheima.com",  # 作者邮箱
      url="www.itheima.com",  # 主页
      py_modules=["hm_message.send_message",
                  "hm_message.receive_message"])

• https://docs.python.org/2/distutils/apiref.html

• 构建模块

python3 setup.py build

1. 生成发布压缩包

python3 setup.py md_name

安装模块

tar -zxvf module_name_1.0.tar.gz
sudo python3 setup.py install

卸载模块

• 将安装模块的目录删除即可

  cd /usr/local/lib/python3.6/dist-package/
  sudo rm -r module_name
  

pip 安装第三方模块

文件

概念

• 概念

  • 数据

• 作用

  • 存储

• 存储方式

  • 文本文件

    • 本质还是二进制

  • 二进制文件

基本操作

• 固定三步

  • 打开文件
  • 读写文件
  • 关闭文件

• 函数/方法

  • open()

    • 返回文件对象

  • read()

    • 操作文件对象

  • write()

    • 操作文件对象

  • close()

    • 操作文件对象

• 读取文件read()

  • 一次性读入并返回所有内容
  • 结束后，文件指针移动到文件末尾

• 打开文件open()

• 默认以只读方式打开并返回文件对象

• 格式

  f = open("文件名", "访问方式")
  

• 访问方式

  • r 以只读方式打开文件。

    • 文件的指针将会放在文件的开头，这是默认模式。
    • 如果文件不存在，抛出异常

  • w 以只写方式打开文件。

    • 如果文件存在会被覆盖。
    • 如果文件不存在，创建新文件

  • a 以追加方式打开文件。

    • 如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。
    • 如果文件不存在，创建新文件进行写入

  • r+ 以读写方式打开文件。

    • 文件的指针将会放在文件的开头。
    • 如果文件不存在，抛出异常

  • w+ 以读写方式打开文件。

    • 文件存在会被覆盖。
    • 文件不存在，创建新文件

  • a+ 以读写方式打开文件。

    • 如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。
    • 如果文件不存在，创建新文件进行写入

• 按行读取文件内容

• readline()

  # 打开文件
  file = open("README")
  while True:
      # 读取一行内容
      text = file.readline()
  
      # 判断是否读到内容
      if not text:
          break
  
      # 每读取一行的末尾已经有了一个 `\n`
      print(text, end="")
  
  # 关闭文件
  file.close()
  

文件/目录的管理

• 文件操作

  • rename 重命名文件 os.rename(源文件名, 目标文件名)
  • remove 删除文件 os.remove(文件名)

• 目录操作

  • listdir 目录列表 os.listdir(目录名)
  • 02 mkdir 创建目录 os.mkdir(目录名)
  • 03 rmdir 删除目录 os.rmdir(目录名)
  • 04 getcwd 获取当前目录 os.getcwd()
  • 05 chdir 修改工作目录 os.chdir(目标目录)
  • 06 path.isdir 判断是否是文件 os.path.isdir(文件路径)

文件文本编码格式

• ASCII

  • 256个
  • 0 - 127

• utf-8

• Python2 使用中文

# *-* coding:utf8 *-*
# coding=utf-8

• unicode

eval函数