Python——类

做了那么多年开发,自学了很多门编程语言,我很明白学习资源对于学一门新语言的重要性,这些年也收藏了不少的Python干货,对我来说这些东西确实已经用不到了,但对于准备自学Python的人来说,或许它就是一个宝藏,可以给你省去很多的时间和精力。

别在网上瞎学了,我最近也做了一些资源的更新,只要你是我的粉丝,这期福利你都可拿走。

我先来介绍一下这些东西怎么用,文末抱走。


(1)Python所有方向的学习路线(新版)

这是我花了几天的时间去把Python所有方向的技术点做的整理,形成各个领域的知识点汇总,它的用处就在于,你可以按照上面的知识点去找对应的学习资源,保证自己学得较为全面。

最近我才对这些路线做了一下新的更新,知识体系更全面了。

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(2)Python学习视频

包含了Python入门、爬虫、数据分析和web开发的学习视频,总共100多个,虽然没有那么全面,但是对于入门来说是没问题的,学完这些之后,你可以按照我上面的学习路线去网上找其他的知识资源进行进阶。

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(3)100多个练手项目

我们在看视频学习的时候,不能光动眼动脑不动手,比较科学的学习方法是在理解之后运用它们,这时候练手项目就很适合了,只是里面的项目比较多,水平也是参差不齐,大家可以挑自己能做的项目去练练。

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(4)200多本电子书

这些年我也收藏了很多电子书,大概200多本,有时候带实体书不方便的话,我就会去打开电子书看看,书籍可不一定比视频教程差,尤其是权威的技术书籍。

基本上主流的和经典的都有,这里我就不放图了,版权问题,个人看看是没有问题的。

(5)Python知识点汇总

知识点汇总有点像学习路线,但与学习路线不同的点就在于,知识点汇总更为细致,里面包含了对具体知识点的简单说明,而我们的学习路线则更为抽象和简单,只是为了方便大家只是某个领域你应该学习哪些技术栈。

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(6)其他资料

还有其他的一些东西,比如说我自己出的Python入门图文类教程,没有电脑的时候用手机也可以学习知识,学会了理论之后再去敲代码实践验证,还有Python中文版的库资料、MySQL和HTML标签大全等等,这些都是可以送给粉丝们的东西。

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这些都不是什么非常值钱的东西,但对于没有资源或者资源不是很好的学习者来说确实很不错,你要是用得到的话都可以直接抱走,关注过我的人都知道,这些都是可以拿到的。

网上学习资料一大堆,但如果学到的知识不成体系,遇到问题时只是浅尝辄止,不再深入研究,那么很难做到真正的技术提升。

需要这份系统化学习资料的朋友,可以戳这里获取

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2.          def __init__ ( self , name ):

3.                  self . __name = name

4.          def greet ( self ):

5.

print ‘Hello, I am %s.’ % self . __name

1. >>> dog1 = Animal ( ‘dog1’ )

2. >>> dog1 . __name # 访问不了

3. ---------------------------------------------------------------------------

4. AttributeError Traceback ( most recent call last )

5. < ipython - input - 206 - 7f6730db631e > in < module >()

6. ----> 1 dog1 . __name

8. AttributeError : ‘Animal’ object has no attribute ‘__name’

9. >>> dog1 . greet () # 可以访问

10. Hello , I am dog1 .

可以看到,加了 __ 的 __name 是不能访问的,而原来的 greet 仍可以正常访问。

需要注意的是,在 Python 中,以双下划线开头,并且以双下划线结尾(即 __xxx__ )的变量是

特殊变量,特殊变量是可以直接访问的。所以,不要用 __name__ 这样的变量名。

另外,如果变量名前面只有一个下划线 _ ,表示不要随意访问这个变量,虽然它可以直接被访问。

2.3 获取对象信息

当我们拿到一个对象时,我们往往会考察它的类型和方法等,比如:

1. >>> a = 123

2. >>> type ( a )

3. int

4. >>> b = ‘123’

5. >>> type ( b )

6. str

当我们拿到一个类的对象时,我们用什么去考察它呢?回到前面的例子:

1. class Animal ( object ):

2.          def __init__ ( self , name ):

3.                  self . name = name

4.          def greet ( self ):

5.                  print ‘Hello, I am %s.’ % self . name

第 1 招 :使用 type

使用 type(obj) 来获取对象的相应类型:

1. >>> dog1 = Animal ( ‘dog1’ )

2. >>> type ( dog1 )

3. __main__ . Animal

第 2 招 :使用 isinstance

使用 isinstance(obj, type) 判断对象是否为指定的 type 类型的实例:

1. >>> isinstance ( dog1 , Animal )

2. True

第 3 招 :使用 hasattr/getattr/setattr

使用 hasattr(obj, attr) 判断对象是否具有指定属性 / 方法;

使用 getattr(obj, attr[, default]) 获取属性 / 方法的值 , 要是没有对应的属性则返

回 default 值(前提是设置了 default ),否则会抛出 AttributeError 异常;

使用 setattr(obj, attr, value) 设定该属性 / 方法的值,类似于

obj.attr=value ;

看下面例子:

1. >>> hasattr ( dog1 , ‘name’ )

2. True

3. >>> hasattr ( dog1 , ‘x’ )

4. False

5. >>> hasattr ( dog1 , ‘greet’ )

6. True

7. >>> getattr ( dog1 , ‘name’ )

8. ‘dog1’

9. >>> getattr ( dog1 , ‘greet’ )

10. < bound method Animal . greet of < __main__ . Animal object at 0x10c3564d0 >>

11. >>> getattr ( dog1 , ‘x’ )

12. ---------------------------------------------------------------------------

13. AttributeError Traceback ( most recent call last )

14. < ipython - input - 241 - 42f5b7da1012 > in < module >()

15. ----> 1 getattr ( dog1 , ‘x’ )

17. AttributeError : ‘Animal’ object has no attribute ‘x’

18. >>> getattr ( dog1 , ‘x’ , ‘xvalue’ )

19. ‘xvalue’

20. >>> setattr ( dog1 , ‘age’ , 12 )

21. >>> dog1 . age

22. 12

第 4 招 :使用 dir

使用 dir(obj) 可以获取相应对象的所有属性和方法名的列表:

1. >>> dir ( dog1 )

2. [ ‘__class__’ ,

3. ‘__delattr__’ ,

4. ‘__dict__’ ,

5. ‘__doc__’ ,

6. ‘__format__’ ,

7. ‘__getattribute__’ ,

8. ‘__hash__’ ,

9. ‘__init__’ ,

10. ‘__module__’ ,

11. ‘__new__’ ,

12. ‘__reduce__’ ,

13. ‘__reduce_ex__’ ,

14. ‘__repr__’ ,

15. ‘__setattr__’ ,

16. ‘__sizeof__’ ,

17. ‘__str__’ ,

18. ‘__subclasshook__’ ,

19. ‘__weakref__’ ,

20. ‘age’ ,

21. ‘greet’ ,

22. ‘name’ ]

2.4 小结

(1)类是具有相同属性和方法的一组对象的集合,实例是一个具体的对象。

(2)方法是与实例绑定的函数。

(3)获取对象信息可使用下面方法:

type(obj) :来获取对象的相应类型;

isinstance(obj, type) :判断对象是否为指定的 type 类型的实例;

hasattr(obj, attr) :判断对象是否具有指定属性 / 方法;

getattr(obj, attr[, default]) 获取属性 / 方法的值 , 要是没有对应的属性则返回

default 值(前提是设置了 default ),否则会抛出 AttributeError 异常;

setattr(obj, attr, value) :设定该属性 / 方法的值,类似于 obj.attr=value ;

dir(obj) :可以获取相应对象的所有属性和方法名的列表;

3 继承和多态


3.1 继承

在面向对象编程中,当我们已经创建了一个类,而又想再创建一个与之相似的类,比如添加几个方法,或者修改原来的方法,这时我们不必从头开始,可以从原来的类派生出一个新的类,我们把原来的类称为父类或基类,而派生出的类称为子类,子类继承了父类的所有数据和方法。

让我们看一个简单的例子,首先我们定义一个 Animal 类:

1. class Animal ( object ):

2.          def __init__ ( self , name ):

3.                  self . name = name

4.         def greet ( self ):

5.                 print ‘Hello, I am %s.’ % self . name

现在,我们想创建一个 Dog 类,比如:

1. class Dog ( object ):

2.          def __init__ ( self , name ):

3.                  self . name = name

4.          def greet ( self ):

5.                  print 'WangWang…, I am %s. ’ % self . name

可以看到, Dog 类和 Animal 类几乎是一样的,只是 greet 方法不一样,我们完全没必要创建

一个新的类,而是从 Animal 类派生出一个新的类:

1. class Dog ( Animal ):

2.          def greet ( self ):

3.                  print 'WangWang…, I am %s. ’ % self . name

Dog 类是从 Animal 类继承而来的, Dog 类自动获得了 Animal 类的所有数据和方法,而且还可以

对父类的方法进行修改,我们看看使用:

1. >>> animal = Animal ( ‘animal’ ) # 创建 animal 实例

2. >>> animal . greet ()

3. Hello , I am animal .

4. >>>

5. >>> dog = Dog ( ‘dog’ ) # 创建 dog 实例

6. >>> dog . greet ()

7. WangWang …, I am dog .

我们还可以对 Dog 类添加新的方法:

1. class Dog ( Animal ):

2.         def greet ( self ):

3.                  print 'WangWang…, I am %s. ’ % self . name

4.          def run ( self ):

5.                  print ‘I am running.I am running’

使用:

1. >>> dog = Dog ( ‘dog’ )

2. >>> dog . greet ()

3. WangWang …, I am dog .

4. >>> dog . run ()

5. I am running

3.2 多态

多态的概念其实不难理解,它是指对不同类型的变量进行相同的操作,它会根据对象(或类)类型的不同而表现出不同的行为。

事实上,我们经常用到多态的性质,比如:

1. >>> 1 + 2

2. 3

3. >>> ‘a’ + ‘b’

4. ‘ab’

可以看到,我们对两个整数进行 + 操作,会返回它们的和,对两个字符进行相同的 + 操作,

会返回拼接后的字符串。也就是说,不同类型的对象对同一消息会作出不同的响应。

再看看类的例子:

1. class Animal ( object ):

2.          def __init__ ( self , name ):

3.                  self . name = name

4.          def greet ( self ):

5.                  print ‘Hello, I am %s.’ % self . name

7. class Dog ( Animal ):

8.          def greet ( self ):

9.                  print ‘WangWang…, I am %s.’ % self . name

11. class Cat ( Animal ):

12.          def greet ( self ):

13.                  print ‘MiaoMiao…, I am %s’ % self . name

15.          def hello ( animal ):

16.                  animal . greet ()

看看多态的使用:

1. >>> dog = Dog ( ‘dog’ )

2. >>> hello ( dog )

3. WangWang …, I am dog .

4. >>>

5. >>> cat = Cat ( ‘cat’ )

6. >>> hello ( cat )

7. MiaoMiao …, I am cat

可以看到, cat 和 dog 是两个不同的对象,对它们调用 greet 方法,它们会自动调用实

际类型的 greet 方法,作出不同的响应。这就是多态的魅力

4 类方法和静态方法


在讲类方法和静态方法之前,先来看一个简单的例子:

1. class A ( object ):

2.          def foo ( self ):

3.                  print 'Hello ’ , self

5. >>> a = A ()

6. >>> a . foo ()

7. Hello , < __main__ . A object at 0x10c37a450 >

在上面,我们定义了一个类 A ,它有一个方法 foo ,然后我们创建了一个对象 a ,并调用方法 foo 。

4.1 类方法

如果我们想通过类来调用方法,而不是通过实例,那应该怎么办呢?

Python 提供了 classmethod 装饰器让我们实现上述功能,看下面的例子:

1. class A ( object ):

2.          bar = 1

3.          @classmethod

4.          def class_foo ( cls ):

5.                  print 'Hello, ’ , cls

6.                  print cls . bar

8. >>> A . class_foo () # 直接通过类来调用方法

9. Hello , < class ‘__main__.A’ >

10. 1

在上面,我们使用了 classmethod 装饰方法 class_foo ,它就变成了一个类方

法, class_foo 的参数是 cls ,代表类本身,当我们使用 A.class_foo() 时, cls 就会接

收 A 作为参数。另外,被 classmethod 装饰的方法由于持有 cls 参数,因此我们可以在方法

里面调用类的属性、方法,比如 cls.bar 。

4.2 静态方法

在类中往往有一些方法跟类有关系,但是又不会改变类和实例状态的方法,这种方法是静态方法,我们 使用 staticmethod 来装饰,比如下面的例子:

1. class A ( object ):

2.          bar = 1

3.          @staticmethod

4.          def static_foo ():

5.                  print 'Hello, ’ , A . bar

7. >>> a = A ()

8. >>> a . static_foo ()

9. Hello , 1

10. >>> A . static_foo ()

11. Hello , 1

可以看到,静态方法没有 self 和 cls 参数,可以把它看成是一个普通的函数,我们当然可以把它

写到类外面,但这是不推荐的,因为这不利于代码的组织和命名空间的整洁。

5 定制类和魔法方法


在 Python 中,我们可以经常看到以双下划线 __ 包裹起来的方法,比如最常见的

__init__ ,这些方法被称为魔法方法( magic method )或特殊方法( special method )。简

单地说,这些方法可以给 Python 的类提供特殊功能,方便我们定制一个类,比如 __init__ 方

法可以对实例属性进行初始化。

完整的特殊方法列表可在 这里 查看,本文介绍部分常用的特殊方法:

__new__

__str__ , __repr__

__iter__

__getitem__ , __setitem__ , __delitem__

__getattr__ , __setattr__ , __delattr__

__call__

5.1 new

在 Python 中,当我们创建一个类的实例时,类会先调用 __new__(cls[, …]) 来创建实例,

然后 __init__ 方法再对该实例( self )进行初始化。

关于 __new__ 和 __init__ 有几点需要注意:

__new__ 是在 __init__ 之前被调用的;

__new__ 是类方法, __init__ 是实例方法;

重载 __new__ 方法,需要返回类的实例;

一般情况下,我们不需要重载 __new__ 方法。但在某些情况下,我们想控制实例的创建过程,这

时可以通过重载 __new_ 方法来实现。

让我们看一个例子:

1. class A ( object ):

2.          _dict = dict ()

4.          def __new__ ( cls ):

5.                  if ‘key’ in A . _dict :

6.                          print “EXISTS”

7.                         return A . _dict [ ‘key’ ]

8.                 else :

9.                         print “NEW”

10.                        return object . __new__ ( cls )

12.         def __init__ ( self ):

13.                        print “INIT”

14.                         A . _dict [ ‘key’ ] = self

在上面,我们定义了一个类 A ,并重载了 __new__ 方法:当 key 在 A._dict 中

时,直接返回 A._dict[‘key’] ,否则创建实例。

执行情况:

1. >>> a1 = A ()

2. NEW

3. INIT

4. >>> a2 = A ()

5. EXISTS

6. INIT

7. >>> a3 = A ()

8. EXISTS

9. INIT

5.2 str & repr

先看一个简单的例子:

1. class Foo ( object ):

2.          def __init__ ( self , name ):

3.                  self . name = name

5. >>> print Foo ( ‘ethan’ )

6. < __main__ . Foo object at 0x10c37aa50 >

在上面,我们使用 print 打印一个实例对象,但如果我们想打印更多信息呢,比如把 name 也打印

出来,这时,我们可以在类中加入 __str__ 方法,如下:

1. class Foo ( object ):

2.          def __init__ ( self , name ):

3.                  self . name = name

4.          def __str__ ( self ):

5.                  return ‘Foo object (name: %s)’ % self . name

7. >>> print Foo(‘ethan’) # 使用 print

8. Foo object ( name : ethan )

9. >>>

10. >>> str ( Foo ( ‘ethan’ )) # 使用 str

11. ‘Foo object (name: ethan)’

12. >>>

13. >>> Foo ( ‘ethan’ ) # 直接显示

14. < __main__ . Foo at 0x10c37a490 >

可以看到,使用 print 和 str 输出的是 __str__ 方法返回的内容,但如果直接显示则不是,

那能不能修改它的输出呢?当然可以,我们只需在类中加入 __repr__ 方法,比如:

1. class Foo ( object ):

2.          def __init__ ( self , name ):

3.                  self . name = name

4.          def __str__ ( self ):

5.                  return ‘Foo object (name: %s)’ % self . name

6.         def __repr__ ( self ):

7.                  return ‘Foo object (name: %s)’ % self . name

9. >>> Foo ( ‘ethan’ )

10. ‘Foo object (name: ethan)’

可以看到,现在直接使用 Foo(‘ethan’) 也可以显示我们想要的结果了,然而,我们发现上面的代

码中, __str__ 和 __repr__ 方法的代码是一样的,能不能精简一点呢,当然可以,如下:

1. class Foo ( object ):

2.          def __init__ ( self , name ):

3.                  self . name = name

4.          def __str__ ( self ):

5.                  return ‘Foo object (name: %s)’ % self . name

6.          __repr__ = __str__

5.3 iter

在某些情况下,我们希望实例对象可被用于 for…in 循环,这时我们需要在类中定义

__iter__ 和 next (在 Python3 中是 __next__ )方法,其中, __iter__ 返回一

个迭代对象, next 返回容器的下一个元素,在没有后续元素时抛出 StopIteration 异常。

看一个斐波那契数列的例子:

1. class Fib ( object ):

2.          def __init__ ( self ):

3.                  self . a , self . b = 0 , 1

5.          def __iter__ ( self ): # 返回迭代器对象本身

6.                  return self

8.          def next ( self ): # 返回容器下一个元素

9.                  self . a , self . b = self . b , self . a + self . b

10.                return self . a

12. >>> fib = Fib ()

13. >>> for i in fib :

14. … if i > 10 :

15. … break

16. … print i

17. …

18. 1

19. 1

20. 2

21. 3

22. 5

23. 8

5.4 getitem

有时,我们希望可以使用 obj[n] 这种方式对实例对象进行取值,比如对斐波那契数列,我们希望

可以取出其中的某一项,这时我们需要在类中实现 __getitem__ 方法,比如下面的例子:

1. class Fib ( object ):

2.          def __getitem__ ( self , n ):

3.                  a , b = 1 , 1

4.                  for x in xrange ( n ):

5.                          a , b = b , a + b

6.                 return a

8. >>> fib = Fib ()

9. >>> fib [ 0 ], fib [ 1 ], fib [ 2 ], fib [ 3 ], fib [ 4 ], fib [ 5 ]

10. ( 1 , 1 , 2 , 3 , 5 , 8 )

我们还想更进一步,希望支持 obj[1:3] 这种切片方法来取值,这时 __getitem__ 方法传入的参数可能是一个整数,也可能是一个切片对象 slice ,因此,我们需要对传入的参数进行判断,可

以使用 isinstance 进行判断,改后的代码如下:

1. class Fib ( object ):

2.          def __getitem__ ( self , n ):

3.                  if isinstance ( n , slice ): # 如果 n 是 slice 对象

4.                          a , b = 1 , 1

5.                          start , stop = n . start , n . stop

6.                          L = []

7.                         for i in xrange ( stop ):

8.                                 if i >= start :

9.                                          L . append ( a )

10.                                a , b = b , a + b

11.                        return L

12.              if isinstance ( n , int ): # 如果 n 是 int 型

13.                      a , b = 1 , 1

14.                      for i in xrange ( n ):

15.                               a , b = b , a + b

16.                      return a

现在,我们试试用切片方法:

1. >>> fib = Fib ()

2. >>> fib [ 0 : 3 ]

3. [ 1 , 1 , 2 ]

4. >>> fib [ 2 : 6 ]

5. [ 2 , 3 , 5 , 8 ]

上面,我们只是简单地演示了 getitem 的操作,但是它还很不完善,比如没有对负数处理,不支持带

step 参数的切片操作 obj[1:2:5] 等等,读者有兴趣的话可以自己实现看看。

__geitem__ 用于获取值,类似地, __setitem__ 用于设置值, __delitem__ 用于删除

值,让我们看下面一个例子:

1. class Point ( object ):

2.         def __init__ ( self ):

3.                  self . coordinate = {}

5.          def __str__ ( self ):

6.                  return “point(%s)” % self . coordinate

8.          def __getitem__ ( self , key ):

9.                   return self . coordinate . get ( key )

11.        def __setitem__ ( self , key , value ):

12.                 self . coordinate [ key ] = value

14.        def __delitem__ ( self , key ):

15.                 del self . coordinate [ key ]

16.                          print ‘delete %s’ % key

18.        def __len__ ( self ):

19.                 return len ( self . coordinate )

21.         __repr__ = __str__

在上面,我们定义了一个 Point 类,它有一个属性 coordinate (坐标),是一个字典,让我们看

看使用:

1. >>> p = Point ()

2. >>> p [ ‘x’ ] = 2 # 对应于 p.__setitem__(‘x’, 2)

3. >>> p [ ‘y’ ] = 5 # 对应于 p.__setitem__(‘y’, 5)

4. >>> p # 对应于 __repr__

5. point ({ ‘y’ : 5 , ‘x’ : 2 })

6. >>> len ( p ) # 对应于 p.__len__

7. 2

8. >>> p [ ‘x’ ] # 对应于 p.__getitem__(‘x’)

9. 2

10. >>> p [ ‘y’ ] # 对应于 p.__getitem__(‘y’)

11. 5

12. >>> del p [ ‘x’ ] # 对应于 p.__delitem__(‘x’)

13. delete x

14. >>> p

15. point ({ ‘y’ : 5 })

16. >>> len ( p )

17. 1

5.5 getattr

当我们获取对象的某个属性,如果该属性不存在,会抛出 AttributeError 异常,比如:

1. class Point ( object ):

2.          def __init__ ( self , x = 0 , y = 0 ):

3.                  self . x = x

4.                  self . y = y

6. >>> p = Point ( 3 , 4 )

7. >>> p . x , p . y

8. ( 3 , 4 )

9. >>> p . z

10. ---------------------------------------------------------------------------

11. AttributeError Traceback ( most recent call last )

12. < ipython - input - 547 - 6dce4e43e15c > in < module >()

13. ----> 1 p . z

15. AttributeError : ‘Point’ object has no attribute ‘z’

那有没有办法不让它抛出异常呢?当然有,只需在类的定义中加入 __getattr__ 方法,比如:

1. class Point ( object ):

2. def __init__ ( self , x = 0 , y = 0 ):

3. self . x = x

4. self . y = y

5. def __getattr__ ( self , attr ):

6. if attr == ‘z’ :

7. return 0

9. >>> p = Point ( 3 , 4 )

10. >>> p . z

11. 0

现在,当我们调用不存在的属性(比如 z )时,解释器就会试图调用 __getattr__(self, ‘z’)

来获取值,但是,上面的实现还有一个问题,当我们调用其他属性,比如 w ,会返回 None ,因为

__getattr__ 默认返回就是 None ,只有当 attr 等于 ‘z’ 时才返回 0 ,如果我们想让

__getattr__ 只响应几个特定的属性,可以加入异常处理,修改 __getattr__ 方法,如下:

1. def __getattr__ ( self , attr ):

2.          if attr == ‘z’ :

3.                  return 0

4. raise AttributeError ( “Point object has no attribute %s” % attr )

这里再强调一点, __getattr__ 只有在属性不存在的情况下才会被调用,对已存在的属性不会调用

__getattr__ 。

与 __getattr__ 一起使用的还有 __setattr__ , __delattr__ ,类似 obj.attr =value , del obj.attr ,看下面一个例子:

1. class Point ( object ):

2.         def __init__ ( self , x = 0 , y = 0 ):

3.                  self . x = x

4.                  self . y = y

6.          def __getattr__ ( self , attr ):

7.                  if attr == ‘z’ :

8.                          return 0

9. raise AttributeError ( “Point object has no attribute %s” % attr )

11.        def __setattr__ ( self , * args , ** kwargs ):

12.                print ‘call func set attr (%s, %s)’ % ( args , kwargs )

13.                return object . __setattr__ ( self , * args , ** kwargs )

15.        def __delattr__ ( self , * args , ** kwargs ):

16.                print ‘call func del attr (%s, %s)’ % ( args , kwargs )

17.                return object . __delattr__ ( self , * args , ** kwargs )

19. >>> p = Point ( 3 , 4 )

20. call func set attr (( ‘x’ , 3 ), {})

21. call func set attr (( ‘y’ , 4 ), {})

22. >>> p . z

23. 0

24. >>> p . z = 7

25. call func set attr (( ‘z’ , 7 ), {})

26. >>> p . z

27. 7

28. >>> p . w

29. Traceback ( most recent call last ):

30. File “” , line 1 , in < module >

31. File “” , line 8 , in __getattr__

32. AttributeError : Point object has no attribute w

33. >>> p . w = 8

34. call func set attr (( ‘w’ , 8 ), {})

35. >>> p . w

36. 8

37. >>> del p . w

38. call func del attr (( ‘w’ ,), {})

39. >>> p . __dict__

40. { ‘y’ : 4 , ‘x’ : 3 , ‘z’ : 7 }

5.6 call

我们一般使用 obj.method() 来调用对象的方法,那能不能直接在实例本身上调用呢?在

Python 中,只要我们在类中定义 __call__ 方法,就可以对实例进行调用,比如下面的例子:

1. class Point ( object ):

2.          def __init__ ( self , x , y ):

3.                  self . x , self . y = x , y

4.          def __call__ ( self , z ):

5.                  return self . x + self . y + z

使用如下:

1. >>> p = Point ( 3 , 4 )

2. >>> callable ( p ) # 使用 callable 判断对象是否能被调用

3. True

4. >>> p ( 6 ) # 传入参数,对实例进行调用,对应 p.__call__(6)

5. 13 # 3+4+6

可以看到,对实例进行调用就好像对函数调用一样。

__new__ 在 __init__ 之前被调用,用来创建实例。

__str__ 是用 print 和 str 显示的结果, __repr__ 是直接显示的结果。

__getitem__ 用类似 obj[key] 的方式对对象进行取值

__getattr__ 用于获取不存在的属性 obj.attr

__call__ 使得可以对实例进行调用

5.7 小结

__new__ 在 __init__ 之前被调用,用来创建实例。

__str__ 是用 print 和 str 显示的结果, __repr__ 是直接显示的结果。

__getitem__ 用类似 obj[key] 的方式对对象进行取值

__getattr__ 用于获取不存在的属性 obj.attr

__call__ 使得可以对实例进行调用

6 slots 魔法


在 Python 中,我们在定义类的时候可以定义属性和方法。当我们创建了一个类的实例后,我们还可以给该实例绑定任意新的属性和方法。

看下面一个简单的例子:

1. class Point ( object ):

2.          def __init__ ( self , x = 0 , y = 0 ):

3.                  self . x = x

4.                  self . y = y

6. >>> p = Point ( 3 , 4 )

7. >>> p . z = 5 # 绑定了一个新的属性

8. >>> p . z

9. 5

10. >>> p . __dict__

11. { ‘x’ : 3 , ‘y’ : 4 , ‘z’ : 5 }

在上面,我们创建了实例 p 之后,给它绑定了一个新的属性 z ,这种动态绑定的功能虽然很有用,但它的代价是消耗了更多的内存。

因此,为了不浪费内存,可以使用 __slots__ 来告诉 Python 只给一个固定集合的属性分配空

间,对上面的代码做一点改进,如下:

1. class Point ( object ):

2.         __slots__ = ( ‘x’ , ‘y’ ) # 只允许使用 x 和 y

4.          def __init__ ( self , x = 0 , y = 0 ):

5.                  self . x = x

6.                 self . y = y

上面,我们给 __slots__ 设置了一个元组,来限制类能添加的属性。现在,如果我们想绑定一个

新的属性,比如 z ,就会出错了,如下:

1. >>> p = Point ( 3 , 4 )

2. >>> p . z = 5

3. ---------------------------------------------------------------------------

4. AttributeError Traceback ( most recent call last )

5. < ipython - input - 648 - 625ed954d865 > in < module >()

6. ----> 1 p . z = 5

8. AttributeError : ‘Point’ object has no attribute ‘z’

使用 __slots__ 有一点需要注意的是, __slots__ 设置的属性仅对当前类有效,对继承的子

类不起效,除非子类也定义了 __slots__ ,这样,子类允许定义的属性就是自身的 slots 加上父

类的 slots 。

7 使用 @property


在使用 @property 之前,让我们先来看一个简单的例子:

1. class Exam ( object ):

2.          def __init__ ( self , score ):

3.                  self . _score = score

5.          def get_score ( self ):

6.                  return self . _score

8.          def set_score ( self , val ):

9.                  if val < 0 :

10.                        self . _score = 0

11.                elif val > 100 :

12.                        self . _score = 100

13.                else :

14.                        self . _score = val

16. >>> e = Exam ( 60 )

17. >>> e . get_score ()

18. 60

19. >>> e . set_score ( 70 )

20. >>> e . get_score ()

21. 70

在上面,我们定义了一个 Exam 类,为了避免直接对 _score 属性操作,我们提供了

get_score 和 set_score 方法,这样起到了封装的作用,把一些不想对外公开的属性隐蔽起来,

而只是提供方法给用户操作,在方法里面,我们可以检查参数的合理性等。

这样做没什么问题,但是我们有更简单的方式来做这件事, Python 提供了 property 装饰器,被

装饰的方法,我们可以将其『当作』属性来用,看下面的例子:

1. class Exam ( object ):

2.          def __init__ ( self , score ):

3.                  self . _score = score

5.          @property

6.          def score ( self ):

7.                  return self . _score

9.          @score . setter

10.         def score ( self , val ):

11.                 if val < 0 :

12.                         self . _score = 0

13.                elif val > 100 :

14.                        self . _score = 100

15.                else :

16.                        self . _score = val

18. >>> e = Exam ( 60 )

19. >>> e . score

20. 60

21. >>> e . score = 90

22. >>> e . score

23. 90

24. >>> e . score = 200

25. >>> e . score

26. 100

在上面,我们给方法 score 加上了 @property ,于是我们可以把 score 当成一个属性来用,

此时,又会创建一个新的装饰器 score.setter ,它可以把被装饰的方法变成属性来赋值。

另外,我们也不一定要使用 score.setter 这个装饰器,这时 score 就变成一个只读属性了:

1. class Exam ( object ):

2.          def __init__ ( self , score ):

3.                  self . _score = score

5.          @property

6.          def score ( self ):

7.                  return self . _score

9. >>> e = Exam ( 60 )

10. >>> e . score

11. 60

12. >>> e . score = 200 # score 是只读属性,不能设置值

13. ---------------------------------------------------------------------------

14. AttributeError Traceback ( most recent call last )

15. < ipython - input - 676 - b0515304f6e0 > in < module >()

16. ----> 1 e . score = 200

18. AttributeError : can 't set attribute

@property 把方法『变成』了属性

8 你不知道的 super


在类的继承中,如果重定义某个方法,该方法会覆盖父类的同名方法,但有时,我们希望能同时实现父类的功能,这时,我们就需要调用父类的方法了,可通过使用 super 来实现,比如:

1. class Animal ( object ):

2.          def __init__ ( self , name ):

3.                  self . name = name

4.          def greet ( self ):

5.                  print ‘Hello, I am %s.’ % self . name

7. class Dog ( Animal ):

8.          def greet ( self ):

9.                  super ( Dog , self ). greet () # Python3 可使用 super().greet()

10.                 print ‘WangWang…’

在上面, Animal 是父类, Dog 是子类,我们在 Dog 类重定义了 greet 方法,为了能同时实现

父类的功能,我们又调用了父类的方法,看下面的使用:

1. >>> dog = Dog ( ‘dog’ )

2. >>> dog . greet ()

3. Hello , I am dog .

4. WangWang …

super 的一个最常见用法可以说是在子类中调用父类的初始化方法了,比如:

1. class Base ( object ):

2.          def __init__ ( self , a , b ):

3.                  self . a = a

4.                  self . b = b

6. class A ( Base ):

7.          def __init__ ( self , a , b , c ):

8.

super ( A , self ). __init__ ( a , b ) # Python3 可使用 super().__init__(a, b)

9.                  self . c = c

8.1 深入 super()

看了上面的使用,你可能会觉得 super 的使用很简单,无非就是获取了父类,并调用父类的方 法。其实,在上面的情况下, super 获得的类刚好是父类,但在其他情况就不一定了, super 其实和

父类没有实质性的关联。

让我们看一个稍微复杂的例子,涉及到多重继承,代码如下:

1. class Base ( object ):

2.         def __init__ ( self ):

3.                  print “enter Base”

4.                  print “leave Base”

6. class A ( Base ):

7.          def __init__ ( self ):

8.                  print “enter A”

9.                  super ( A , self ). __init__ ()

10.                print “leave A”

12. class B ( Base ):

13.        def __init__ ( self ):

14.                print “enter B”

15.                super ( B , self ). __init__ ()

16.                print “leave B”

18. class C ( A , B ):

19.        def __init__ ( self ):

20.                print “enter C”

21.                super ( C , self ). __init__ ()

22.                print “leave C”

其中, Base 是父类, A, B 继承自 Base, C 继承自 A, B ,它们的继承关系是一个典型的『菱形继

承』,如下:

1. Base

2. / \

3. / \

4. A B

5. \ /

6. \ /

7. C

现在,让我们看一下使用:

1. >>> c = C ()

2. enter C

3. enter A

4. enter B

5. enter Base

6. leave Base

7. leave B

8. leave A

9. leave C

如果你认为 super 代表『调用父类的方法』,那你很可能会疑惑为什么 enter A 的下一句不是

enter Base 而是 enter B 。原因是, super 和父类没有实质性的关联,现在让我们搞清

super 是怎么运作的。

8.2 MRO 列表

事实上,对于你定义的每一个类, Python 会计算出一个方法解析顺序( Method Resolution

Order, MRO )列表,它代表了类继承的顺序,我们可以使用下面的方式获得某个类的 MRO 列表:

1. >>> C . mro () # or C.__mro__ or C().__class__.mro()

2. [ __main__ . C , __main__ . A , __main__ . B , __main__ . Base , object ]

那这个 MRO 列表的顺序是怎么定的呢,它是通过一个 C3 线性化算法 来实现的,这里我们就不去深究

这个算法了,感兴趣的读者可以自己去了解一下,总的来说,一个类的 MRO 列表就是合并所有父类的

MRO 列表,并遵循以下三条原则:

子类永远在父类前面

如果有多个父类,会根据它们在列表中的顺序被检查

如果对下一个类存在两个合法的选择,选择第一个父类

8.3 super 原理

super 的工作原理如下:

1. def super ( cls , inst ):

2.          mro = inst . __class__ . mro ()

3.          return mro [ mro . index ( cls ) + 1 ]

其中, cls 代表类, inst 代表实例,上面的代码做了两件事:

获取 inst 的 MRO 列表

查找 cls 在当前 MRO 列表中的 index, 并返回它的下一个类,即 mro[index + 1]

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