(3)Py面向对象提高

唐伯虎

　　>几乎任何高级编程语言，均支持面向对象。面向对象属于一种思想，需要程序员为此持续锻炼，巩固。
　　>Python从设计之初就已经是一门面向对象的语言，正因为如此，在Python中创建一个类和对象是很容易的
　　这里详细介绍Python的面向对象编程,如果以前没有接触过面向对象的编程语言，
　　首先要了解下面向对象的一些基本特征：面向对象技术简介

1、概念定义

• 类(Class): 用来描述具有相同的属性和方法的对象集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。
  

• 对象(object)：通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员==属性和方法
  

• 实例化：创建一个类的实例，类的具体对象体现，将类通过构造函数转化为实例的过程
  

2、类的成员

• 属性：类变量或者实例变量,用于处理类及其实例对象的相关的数据，比如字符串、数组、字典等
  

• 类变量：它定义在类中且在方法之外，通常不作为实例变量使用。类变量在整个实例化的对象中是公用的。
  

• 实例变量：它定义在方法中指令序列的变量，作用于当前实例。每个实例都有自己的实例变量
  

• 方法：类中定义的函数体，即指令序列，往往可以操作实例变量或者完成某个特定的功能
  

• 形参：方法名使用的参数，特殊的是self形参，是指类实例指针，构造方法会初始化self，用来指示对象的内存地址
  

• 实参：方法体使用的参数，是指令序列可以实际操作和修改的参数，一般用[self.实参]表示
  

　　>理解self：调用类的构造方法，会初始化self为类实例的对象标识，所以一般也称它为 ==> 类实例指针

3、类的创建

　　使用 class 语句来创建一个新类，class 之后为类的名称并以冒号结尾:
　　class ClassName:
　　'类的帮助信息'   #类文档字符串
　　class_suite      #类体
　　例子理解

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
class Employee:
  '所有员工的基类’
  empCount = 0     #类变量有点类似全局变量
  def __init__(self, name, salary):
   self.Name = name
   self.Salary = salary
   Employee.empCount += 1
  def displayCount(self):
  print "Total Employee %d" % Employee.empCount
  def displayEmployee(self):
   print "Name : ", self.name,  ", Salary: ", self.salary

　　1）empCount 是一个类变量，它的值将在类的所有实例之间共享。你可以在内部类或外部类使用 Employee.empCount 访问
　　2）第一种方法__init__()方法是类的构造函数或实例化方法，当类被实例化为对象时，默认就会调用该方法
　　3）self 代表类的实例，self 在定义类的方法时是必须有的，虽然在调用时不必传入相应的参数。
　　4）构造函数的变量称为局部变量，self.Name才是实例变量

4、类实例化

　　类的实例化方法：init()
　　实例化方法：实例化时调用[类()]，称为类的构造方法，会初始化[self]为实例标识，然后再调用__init__()初始化方法
　　初始化方法：执行初始化方法，它的形参也是构造方法的形参，形参传递给实例变量 ==> self.valume形式
　　>核心：实例化方法用来初始化实例变量
　　方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖override
　　也称为方法的重写。即：需要从子类中重新改写方法。如果要调用父亲同名的方法，使用super（）
　　比如：

class Father:
     def bor(self):
       pass
class Son(Father):
    def bor(self #重写)
      super(Son, self).bor() #调用父类方法其一
      Father.bor(self, ...)  #调用父类方法其二
      pass

5、类的三大特征

　　封装：将事物共有的属性或者共有的方法，集成到类里，可以实例化为不同的对象，就称为封装
　　>封装有点类似函数，可以将共同的属性和方法集成一次，以对象标识区分不同的对象，而求同存异
继承：即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。可以调用基类的方法　　>继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。
多继承：默认的情况下，所有的面向对象编程中，一个派生类只能继承一个基类，　　>但是再C++和Python中，支持一个派生类继承多个基类；
　　这个时候基类中相同的方法，派生类会按照继承顺序，依次使用方法；
　　但是，如果两个继承基类，又继承同一个根类，那么根类中的方法，最后才执行
多态：Python原生多态，即变量不区分类型　　>======================面向对象中高级进阶==============================

6、面向对象的高级知识

a、类的属性字段

　　1）类的帮助信息可以通过ClassName.__doc__属性查看
　　2）class_suite 类成员是由，类中的方法，数据属性组成
（其一）数据属性：也叫做字段，或者叫变量　　实例变量（普通字段）
　　>==> 实例化方法中初始化的变量，称为实例变量，作用域是对象中，一般形式时self.valume
　　访问方式：必须初始化为对象，通过[对象名.实例变量]，定义在self后面
形式变量　　>==> 方法名（包括构造方法）的参数列表中的变量，称为形式变量，或者形参，只给编译器使用
　　访问方式：无（执行对象方法时，编译器会将传递的参数给实例变量）
类变量（静态字段）　　>==> 类方法中初始化的变量，称为类变量，在所有实例化对象之间共享，保存再类中
　　访问方式：[类名.类变量名]（也可以通过对象访问，[对象名.类变量名]）

b、类的实例化和方法

　　实例化类其他编程语言中一般用关键字 new，但是在 Python 中类的实例化类似函数调用方式
　　>以下使用类的名称 Employee 来实例化，并通过 __init__ 方法接受参数
　　>类方法__init__() 是类的构造函数或初始化方法，类被实例化时就会调用这个方法

1)"创建 Employee 类的第一个对象"
emp1 = Employee("Zara", 2000)
2)"创建 Employee 类的第二个对象"
emp2 = Employee("Manni", 5000)

　　注意:访问属性
　　1）您可以使用点(.)来访问对象的属性和方法。使用如下类的名称访问类变量:

emp1.displayEmployee()
 emp2.displayEmployee()
 print "Total Employee %d" % Employee.empCount。

　　2）你也可以使用以下内嵌函数的方式来访问属性：

getattr(obj, name[, default]) : 访问对象的属性。
 hasattr(obj,name) : 检查是否存在一个属性。
 setattr(obj,name,value) : 设置一个属性。如果属性不存在，会创建一个新属性。
 delattr(obj, name) : 删除属性。

　　注意：执行动作
　　很清楚：类是由数据成员和方法构成的；数据成员即类属性：方法是类中定义的动作
（其二）方法：也叫做类中的函数　　类的实例化方法：init()
　　>实例化方法：实例化类用[类()]，将初始化[self]为实例标识(指针)和实例变量
　　内部先调用__new__()构造方法，然后调用__init__()初始化方法，传递形参
实例方法：　　>使用 def 关键字定义在类内部，以self为首形参，并通过实例对象调用的方法。==> 称为实例方法
　　实例方法必须包含参数self，调用有通过[对象名.方法名]执行，往往集成类的实现功能
类方法：　　>使用 def 关键字定义在类内部，以cls为首形参，并通过类直接调用的方法。 ==> 称为类方法
　　类方法前加：装饰器  @classmethod  ，必须包含参数cls，调用通过[类名.类方法]执行
类的静态方法：　　>使用 def 关键字定义在类内部，不以self和cls为参数，并通过类直接调用的方法。 ==> 称为静态方法
　　静态方法前加：装饰器  @staticmethod ，不使用self、cls作为参数，属于类，调用通过[类名.静态方法]执行
不伦不类的获取属性：　　>在类的内部，使用 def 关键字定义一个方法。需要方法前加：装饰器  @property  ==> 用户获取方法值
　　特殊属性包含参数self，通过对象名.方法名调用，但不需要括号了
不伦不类的设置属性：　　>在类的内部，使用 def 关键字定义一个方法。需要方法前加：装饰器  @获取方法.setter  ==> 用于设置
　　方法值, 特殊属性包含参数 self，通过[对象名.方法名]=value调用
不伦不类的删除属性：　　>在类的内部，使用 def 关键字定义一个方法。需要方法前加：装饰器  @获取方法.delete  ==> 用于删除
　　>方法, 特殊属性包含参数 self，通过[del 对象名.方法名]调用，不是真正的删除，只是一种调用方式
　　然后：==================
　　很明显：@property 装饰器  ==> 把类中动态方法的访问形式，转化为动态字段的访问方式

比如：调用 emp1.displayEmployee()动态方法调用，可以转化为  emp1.displayEmployee 动态字段调用
还有另一个写法：def bor():  property(fget=bor，fset=xxx, fdel=zzz) ，property方法三个参数，和上面是一样的

c、类的成员修饰符

　　公有字段 == 能够在类内定义，类外访问的属性或变量
　　>定义：self.value = 'liujian' ;   访问：print(obj.value)
　　默认定义的实例变量、类变量等字段，都是公有字段
私有字段 == 在类内定义，类内访问，类外不可以访问的属性或变量　　>__private_attrs：两个下划线开头，声明该属性为类的私有字段，不能在类的外部被使用或直接访问。
　　在类内部通过定义方法，使用时return  self.__private_attrs。
公有方法  == 能够在类内定义，类外执行的方法或者函数　　>定义：def func(): pass  ; 执行： obj.func()
　　默认定义的动态方法、静态方法等，都是公有方法
私有方法 ==  在类内定义、类内调用，类外不可以调用执行的方法　　>__private_method：两个下划线开头，声明该方法为私有方法，不能在类地外部调用执行。
　　在类的内部调用 self.__private_methods
　　注意：私有属性 ==> 是指，仅仅能够在定义的类中，访问或者调用的属性，不能继承

Python不允许实例化的类访问私有数据，但你可以使用 object._className__attrName 访问属性，
将如下代码替换以上代码的最后一行代码：
.........................  
print counter._JustCounter__secretCount

　　注意：通常你需要在单独的文件中定义一个类
　　>类名（）==》 调用__init__()方法
　　>对象名（）==》 调用__call__()方法
　　特殊的内部方法：

def __init__(self): 构造方法，当类被初始化为对象时，自动执行
 def __call__(self): 特殊方法，当对象以方法的形式调用时，自动执行，比如obj()
 def __int__(self): 数值转化方法，直接打印，将对象转化为数字
 def __str__(self): 字符串转化方法，直接打印，将对象转化为字符串
 def __del__(self): 析构方法，在对象销毁的时候被调用，当对象不再被使用时，__del__方法运行
 def __add__(self): 对象之间操作，默认会执行第一个对象obj1.__add__()方法，并传递其他对象为参数other
当两个对象相加时，默认执行第一个对象的__add__()方法，并将第二个对象作为参数传递进去

　　==> 在python中，每种类型都是一个类，这种类型的操作支持，都是都是因为类中存在很多特殊方法  对应方法如下：
　　>def __getitem__(self, itme) 切片或者索引 ;  def __set__(self, key, value) ; def __delitem__(self, value)
　　另外一个重要的特殊修饰符：
　　>def __iter__(self) ==> 执行对象的iter方法，获取一个迭代器对象供给for循环迭代（迭代器是另一个类）
　　注意：Python内置类属性

__dict__ : 类的自身属性（这是一个字典，由类的数据属性和结构组成）
 __doc__ :类的文档字符串(主要对类进行说明，或者作者简介)
 __name__: 类名，本类的名称
 __module__: 类定义所在的模块（类的全名是'__main__.className'，如果类位于一个导入模块mymod中，那么className.__module__ 等于 mymod）
 __bases__ : 类的所有父类构成元素（包含了一个由所有父类组成的元组）
单下划线、双下划线、头尾双下划线说明：
_foo: 以单下划线开头的表示的是 protected 类型的变量，即保护类型只能允许其本身与子类进行访问，不能用于 from module import *
__foo: 双下划线的表示的是私有类型(private)的变量, 只能是允许这个类本身进行访问了
__foo__: 定义的是特殊方法，一般是系统定义名字 ，类似 __init__() 之类的

　　类在实例化时，可以传递变量参数；如果类在实例化后，也可给对象赋值
　　1）默认情况里，对象被实例化后，不可以修改，也就是只读，但是有个前提：继承object基类
　　2）装饰器 @function_name.setter  ，表示对象没实例化后，可写
　　注意：self代表类的实例，而非类
　　类的方法与Py函数有一个特别的区别——类方法必须有一个额外的第一个参数名称, 按照惯例它的名称是 self

class Test:
   def prt(self):
     print(self)
     print(self.__class__)
t = Test()
t.prt()

　　从执行结果可以很明显的看出：self 代表的是类的实例，代表当前对象的地址，而 self.class 则指向类。
　　self 不是 python 关键字，我们把他换成 runoob 也是可以正常执行的:

d、对象的销毁

　　又称垃圾回收。Python 使用了引用计数这一简单技术来跟踪和回收垃圾，它内部记录着所有使用中的对象各有多少引用
　　原理：一个内部跟踪变量，称为一个引用计数器。
　　>1)当对象被创建时， 就创建了一个引用计数;
　　2)当这个对象不再需要时， 也就是说， 这个对象的引用计数变为0 时， 它就会被垃圾回收
　　但是回收不是"立即"的， 由解释器在适当的时机，将垃圾对象占用的内存空间回收
　　垃圾回收机制不仅针对引用计数为0的对象，同样也可以处理循环引用的情况。
　　循环引用指的是，两个对象相互引用，但是没有其他变量引用他们。
　　这种情况下，Python 的垃圾收集器实际上是一个引用计数器和一个循环垃圾收集器。
　　作为引用计数的补充，垃圾收集器也会留心被分配的总量很大的对象（及未通过引用计数销毁的那些）。
　　在这种情况下， 解释器会暂停下来， 试图清理所有未引用的循环
　　析构函数 __del__ ，__del__在对象销毁的时候被调用，当对象不再被使用时，__del__方法运行
　　所以一个完整的类被定义为：

class Point:
  def __init__( self, x=0, y=0):
   self.x = x
   self.y = y
  def __del__(self):
   class_name = self.__class__.__name__
   print class_name, "销毁"

　　
6、类实继承


　　面向对象的编程带来的主要好处之一是代码重用，因为类往往能封装一些功能，实现这种重用的方法之一是通过继承机制。
　　继承完全可以理解成类之间的类型和子类型关系。需要注意的地方：
　　继承语法 ：
　　>class 派生类名（基类名）： //... 基类名写在括号里，基类是在类定义的时候，在元组之中指明的
　　在python中继承中的一些特点：
　　>1：在继承中基类的构造（__init__()方法）不会被自动调用，它需要在其派生类的构造中亲自专门调用
　　>2：调用基类的方法时，需要加上基类的类名前缀，且需要带上self参数变量。区别在类中调用普通函数时并不需要带上self参数
　　>3：Py总是首先查找对应类型的方法，如果它不能在派生类中找到对应的方法，它才开始到基类中逐个查找。
　　（先在本类中查找调用的方法，找不到才去基类中找）。
　　如果在继承元组中列了一个以上的类，那么它就被称作"多重继承" 。
　　语法：派生类的声明，与他们的父类类似，继承的基类列表跟在类名之后，如下所示：

class SubClassName (ParentClass1[, ParentClass2, ...]):
  'Optional class documentation string'
  class_suite

　　可以使用issubclass()或者isinstance()方法来检测，类是否继承于某个父类。
　　>issubclass() - 布尔函数判断一个类是另一个类的子类或者子孙类，语法：issubclass(sub,sup)
　　>isinstance(obj, Class) 布尔函数如果obj是Class类的实例对象或者是一个Class子类的实例对象则返回true。
类的继承本质：　　面向对象的编程思想，主要体现在类的封装；类 ==> 又称为类型定义，正如str、tune、list、int等
　　“类型class”继承为“type”类；换句话说《类的继承，本质上是父类的实例化过程》，推理出类型class，也是实例对象
　　那么：

Class A(B) ; 类A，继承 类B ==> 类A，是类B的实例化对象，即A，也是对象；(主要是Type的对象)
   此时，解释器立刻执行 Type.__init__(self, *args, **kwargs)，目的是初始化对象A，也就是类A
obj = A() ; 实例化类A，生成真正想要的对象obj  ==> 就是对象A的方法调用,A() ，此刻导致
   类A的父类Type.__call__(self, *args, **kwargs)特殊方法的执行，这里面又会呈现如下调用：
   >a)  self.__new__(self, *args, **kwargs) 方法， ==》这是什么，这是类B的实例化对象A的__new__()函数
   >b)  self.__init__(self, *argv, **kwargs) 方法，==》这是什么，这是类B的实例化对象A的__init__()函数

　　由此可见：
　　创建对象obj时，通过类A的父类Type.__call__()方法，依次执行了两步：
　　>1）使用A.__new__()生成一下新对象
　　>2）使用A.__init__()初始化这个新对象
　　那么Class A(B)这个步骤，其实也会再次递归到B的继承，B.__new__()方法和B.__init__()方法的执行

7、方法重写

　　如果父类方法的功能不能满足你的需求，你可以在子类重写你父类的方法：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
class Parent:    # 定义父类
  def myMethod(self):
   print '调用父类方法'
class Child(Parent): # 定义子类
  def myMethod(self):
   print '调用子类方法'
c = Child()      # 子类实例
c.myMethod()     # 子类调用重写方法

　　列出了一些通用的功能，你可以在自己的类重写：
　　>1） __init__ ( self [,args...] )
　　构造函数 ， 简单的调用方法: obj = className(args)
　　>2） __del__( self )
　　析构方法, 删除一个对象， 简单的调用方法 : del obj
　　>3） __repr__( self )
　　转化为供解释器读取的形式，简单的调用方法 : repr(obj)
　　>4） __str__( self )
　　用于将值转化为适于人阅读的形式，简单的调用方法 : str(obj)
　　>5） __cmp__ ( self, x )
　　对象比较，简单的调用方法 : cmp(obj, x)
　　运算符重载， Python同样支持运算符重载，实例如下：

#!/usr/bin/python
class Vector:
  def __init__(self, a, b):
   self.a = a
   self.b = b
  def __str__(self):
   return 'Vector (%d, %d)' % (self.a, self.b)
  def __add__(self,other):
   return Vector(self.a + other.a, self.b + other.b)
v1 = Vector(2,10)
v2 = Vector(5,-2)
print v1 + v2