本文介绍了Python中的多继承机制，如何遵循左消歧规则，以及多态的实现原理。同时深入探讨了魔法方法如`__doc__`、`__class__`等的用法，最后讲解了单例模式的实现策略和应用场景。
一木.溪桥 在Logic Education跟Amy学Python
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12期：Python基础课
一木.溪桥学Python-13：多继承、多态、常用魔法方法、单例模式
日期：2021年1月13日
学习目标：
- 多继承
- 多态
- 常用魔法方法
- 单例模式
学习内容：
多继承
- 多继承，就是子类有多个父类，并且具有父类的特征。
情景1：
-
遵循左边优先原则
-
图：
-
eg. :
class Father(object):
def run(self):
print("Father 会跑")
class Father1(object):
def run(self):
print("Father1 会跑")
class Son(Father, Father1):
pass
s = Son()
s.run() # Father 会跑 ；左边优先
情景2：
-
左边一条路走到黑。
-
图
-
eg. :
class GrandFather(object):
def sleep(self):
print("GrandFather 睡觉")
class Father(GrandFather):
def run(self):
print("Father 会跑")
class Father1(object):
def run(self):
print("Father1 会跑")
def sleep(self):
print("Father1 睡觉")
class Son(Father, Father1):
pass
s = Son()
s.sleep() # GrandFather 睡觉; 左边一条路走到底
情景3：
-
左边优先，根最后执行。
-
图
-
eg. :
class GrandFather(object):
def sleep(self):
print("GrandFather 睡觉")
class Father(GrandFather):
def run(self):
print("Father 会跑")
class Father1(GrandFather):
def run(self):
print("Father1 会跑")
def sleep(self):
print("Father1 睡觉")
class Son(Father, Father1):
pass
s = Son()
s.sleep() # Father1 睡觉 同一个根时，根最后执行
print(Son.__mro__) # .__mro__ 是C3 算法，用于查看继承的执行顺序。
# (<class '__main__.Son'>, <class '__main__.Father'>, <class '__main__.Father1'>, <class '__main__.GrandFather'>, <class 'object'>)
多态
-
多态的概念是应用于 Java 和 C# 这一类强类型语言中，而 Python 崇尚"鸭子类型"
-
动态语言调用实例方法时不检查类型，只要方法存在，参数正确，就可以调用。这就是动态语言的“鸭子类型”，它并不要求严格的继承体系，一个对象只要“看起来像鸭子，走起路来像鸭子”，它就可以被看做是鸭子。
-
所谓多态：定义时的类型和运行时的类型不一样，此时就成为多态。
-
Python 中 用一个函数调用多个不同的功能的函数（具有相同的函数名），实现不同的功能，就形成了多态。
-
eg. :
class Person(object):
def print_self(self): # 同名函数1，实现不同的功能输出
print("自我介绍")
class Man(Person):
def print_self(self): # 同名函数2，实现不同的功能输出
print("man 的自我介绍")
def print_self(obj): # 下面用这一个函数去调用，同名函数1/2，实现不同的功能输出
obj.print_self() # 调用同名函数.print_self()
zs = Person()
# zs.print_self() # 自我介绍 ,这里是常规的函数调用方法
print_self(zs) # 自我介绍；函数引用，传参zs
hansen = Man()
# hansen.print_self() # man 的自我介绍 ,这里是常规的函数调用方法
print_self(hansen) # man 的自我介绍；函数引用，传参hansen
常用魔法方法
魔法方法介绍
- 在Python中，有一些内置好的特定方法，这些方法在进行特定的操作时会自动被调用，称为魔法方法。
- 魔法方法的命名总是被双下划线包围，比如__ 名称 __
常用魔法方法
__doc__ ：用来查看类的说明文档
- eg. :
print(list().__doc__) # list() -> new empty list
# list(iterable) -> new list initialized from iterable's items
li = list("abc")
print(li.__doc__)
s = "123"
print(s.__doc__)
__class__ :
__module__:
class Demo(object):
"""
我是注释...
"""
pass
d = Demo()
print(d.__doc__) # 类的说明文本
print(Demo.__module__) # __module__查当前文件所在模块；__main__ ；
print(Demo.__class__) # __class__ 查看对象的类；Demo类是type的对象<class 'type'>
print(d.__class__) # d是Demo的对象<class '__main__.Demo'>
__dict__ ：用于获取类或者实例的属性字典
- eg. :
class Demo(object):
country = "中国"
def __init__(self):
self.name = "deng"
self.__age = 18
def test(self):
self.gender = "female"
print("test")
d = Demo()
d.test() # test
print(d.__dict__) # 返回字典，对象去访问，只能访问到对象中的成员（实例属性）
print(Demo.__dict__) # 返回字典，类名去访问，可以访问到类当中的成员（除了实例属性之外的属性与方法）
print(d.__dir__()) # 返回列表，返回所有的成员（__dict__更倾向于是__dir__()的子集）
- 注意：
实例属性存储在对象中，所以通过 对象 .__dict__ 获取的是实例属性
除实例属性以外的成员都存储在类中，所以通过 类 .__dict__ 来获取
__del__() ：叫做析构方法。
-
当由该类创建的实例对象，被删除或者说在内存中被释放，将会自动触发执行。
-
总结：
当代码全部执行完毕才自动触发 __del__()
如果需要提前触发，则需要通过 del关键字，删除所有对象后触发 __del__() -
注意：
此方法一般不需要定义，因为 Python 是一门高级语言，程序员在使用时无需关心
内存的分配与释放，一般都是交给 Python 解释器来执行。所以，析构函数的调用
是由解释器在进行垃圾回收时自动触发执行。 -
eg. 1:
class Demo(object):
def __del__(self):
print("我被回收了")
d = Demo()
print("--"*10)
print("--"*10)
# 在所有代码都执行完毕之后，会自动的执行__del__方法
- eg. 2:通过关键字 del 将对象删除则会主动的执行 del 方法
class Demo(object):
def __del__(self):
print("我被回收了")
d = Demo()
print("--"*10)
del d # 通过关键字 del 将对象删除则会主动的执行 __del__ 方法
print("--"*10)
Run:
--------------------
我被回收了
--------------------
-eg.3 :只有当对象全部释放 才会自动触发 del
class Demo(object):
def __del__(self):
print("我被回收了")
d = Demo()
d1 = d
print("--"*10)
del d
# del d1 # d1 没有被释放，所以 __del__ 还未触发
print("--"*10) # 只有当对象全部释放 才会自动触发 __del__
-
Run:
--------------------
--------------------
我被回收了 -
注意：python解释器会有自动的垃圾回收机制，所以，我们并不需要主动的去封装__del__()
__call__() ：用于将对象变成一个可调用的对象。
- 也就是说，当一个类中有__call__() 方法时，其实例化得到的对象便是可调用的 (callable)
- eg.1 :
class Demo(object):
def __init__(self):
print("aaa")
def __call__(self, *args, **kwargs):
print("我可以调用了奥")
d = Demo()
d() # 未用__call__的话会报错：TypeError: 'Demo' object is not callable
__new__() ：用于创建与返回一个对象。
- 在类准备将自身实例化时调用。
- 图：选C
- eg.1:
class Demo(object):
def __init__(self):
print("__init__")
def __new__(cls, *args, **kwargs):
# 重写了父类的new方法，对象并没有创建成功，所以不会再触发__init__方法
print("__new__")
d = Demo()
# 1.__init__创建对象之后自动调用的方法
# 2.__new__用来创建对象的
Run:
__new__
-
注意：
__new__() 方法用于创建对象
__init__() 方法在对象创建的时候，自动调用
但是此处重写了父类的 __new__() 方法，覆盖了父类__new__() 创建对象的功能，所以对象并没有创建成功。所以仅执行__new__()方法内部代码 -
注意
在创建对象时，一定要将对象返回，才会自动触发 __init__() 方法
__init__() 方法当中的 self ，实际上就是 __new__ 返回的实例，也就是该对象 -
__init__() 与 new() 区别：
__init__() 实例方法， __new__ 静态方法
__init__() 在对象创建后自动调用， __new__ 创建对象的方法 -
eg.:
class Demo(object):
def __init__(self):
print("__init__")
def __new__(cls, *args, **kwargs):
print("__new__")
# 重写父类的__new__，还需要执行父类的代码
# super().__new__(cls) # 执行了父类创建对象的代码，还并没有自动的执行__init__
return super().__new__(cls) # 将对象返回出去，自动执行__init__方法
d = Demo()
# Run:
# __new__
# __init__
单例模式
单例模式介绍
- 单例模式是一种常用的软件设计模式。也就是说该类只包含一个实例。
- 通过单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例而且该实例易于外界访问，从而方便对实例个数的控制并节约系统资源。如果希望在系统中某个类的对象只能存在一个，单例模式是最好的解决方案。
- 通常应用在一些资源管理器中，比如日志记录等。
单例模式实现
- 思路
当对象不存在时，创建对象
当对象存在时，永远返回当前已经创建对象
class Single(object):
__isinstance = None # 1.类属性，建立标识
def __new__(cls, *args, **kwargs):
if cls.__isinstance is None:
cls.__isinstance = super().__new__(cls) # 2.将一个对象存储到__isinstance类属性中。
# 3. 返回 cls.__isinstance, 也就是我们的对象
return cls.__isinstance
else:
# 4. __isinstance 不为None,意味着它已经存储着一个对象，我们直接将返回出去即可。
return cls.__isinstance
s = Single()
s1 = Single()
s2 = Single()
print(id(s)) # 2378210168112
print(id(s1)) # 2378210168112
print(id(s2)) # 2378210168112
作业：
作业答案：
题1：
- Run:
题2：
- Run:
题3：
- Run:
题4：
- Run:
题5：
- Run:
End ! Best wishes for you！
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