• Python 面向对象编程
  • 类class提供了一种什么样的编程模式（思维范式）
  • 相关概念
  • 高级特性
    • 类方法的作用
      • @staticmethod和@classmethod异同
    • __slots__
    • @property装饰器
    • 多重继承 MixIn
    • 定制类
    • 运行期间动态创建类
    • metaclass元类
    • 描述符（descriptor）

Python 面向对象编程

类class提供了一种什么样的编程模式（思维范式）

类提供了一种组合数据和功能的方法。

相关概念

• 类(Class): 用来描述具有相同属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。其中的对象被称作类的实例。
  • 实例：也称对象。通过类定义的初始化方法，赋予具体的值，成为一个”有血有肉的实体”。在Python中实例与类是分开的。即动态语言（相关属性可能在运行时才创建）
  • 实例化：创建类的实例的过程或操作。
  • 实例变量：定义在实例中的变量，只作用于当前实例。
  • 类变量：类变量是所有实例公有的变量。类变量定义在类中，但在方法体之外。
• 数据成员：类变量、实例变量、方法、类方法、静态方法和属性等的统称。
  • 属性 为数据变量，由实例直接访问。
  • 可由dir查看对象的所有方法与属性,它的输出形式是列表，而__dict__是字典
  • obj.__dict__查看可写的属性。__dict__是用来存储对象属性的一个字典，其键为属性名，值为属性的值。可以用来在__init__赋值
• 方法：类中定义的函数。
  • 实例方法： 通过实例调用类函数
  • 静态方法@staticmethod：不需要实例化就可以由类执行的方法
  • 类方法@classmethod：类方法是将类本身作为对象进行操作的方法，执行类方法时，自动将调用该方法的类赋值给cls。
• 面向对象特性
  • 方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对父类的方法进行改写，这个过程也称override。
  • 封装：将内部实现包裹起来，对外透明，提供api接口进行调用的机制
  • 继承：即一个派生类（derived class）继承父类（base class）的变量和方法。
  • 多态：根据对象类型的不同以不同的方式进行处理。
• 面向对象高级特性
  • 多继承
  • 元类
  • 定制类

高级特性

类方法的作用

• 通过类名直接调用。

• 在不改变已经写好的类里面的方法的情况下，对输入的数据进行处理 也就是工厂模式。所谓的alternative constructors,不在外部添加新的修改胶水层，直接在类里添加方法，更符合OOP思想

@staticmethod和@classmethod异同

• 参数不同

• 在调用classmethod方法时，会将此方法的类传递进去，而不是通常的实例对象。

  • 可以避免类内调用函数时，使用指定类名.方法名的硬编码形式。

• 参考StackOverflow问题

__slots__

限制类实例添加属性，只能绑定由__slots__指定的属性。但只对当前类实例（不是类本身）起作用，继承的子类需要重新指定。

Student.set_gender = MethodType(set_gender, Student)

@property装饰器

把类的方法当作属性使用。

class Student(object):

    @property
    def birth(self):
        return self._birth

    @birth.setter
    def birth(self, value):
        self._birth = value

    @property
    def age(self):
        return 2015 - self._birth

则birth为可读写属性，age为只读属性

多重继承 MixIn

在设计类的继承关系时，通常，主线都是单一继承下来的，例如，Ostrich继承自Bird。但是，如果需要“混入”额外的功能，通过多重继承就可以实现，比如，让Ostrich除了继承自Bird外，再同时继承Runnable。这种设计通常称之为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

定制类

定制类实际上是通过修改一些内置方法，从而使得类展示出不同的功能或接口。

• __str__ 定义此方法，使得print(class_name)返回良好的语句
• __repr__返回程序开发者看到的字符串
• __iter__ __next__() 迭代方法
• __getitem__ 类似于列表
• __getattr__ 重要，常见的动态对象绑定
• __call__只需要定义一个__call__()方法，就可以直接对实例进行调用。对实例进行直接调用就好比对一个函数进行调用一样，所以你完全可以把对象看成函数，把函数看成对象，因为这两者之间本来就没啥根本的区别。
  如果你把对象看成函数，那么函数本身其实也可以在运行期动态创建出来，因为类的实例都是运行期创建出来的，这么一来，我们就模糊了对象和函数的界限。

class github(object):
    def __init__(self, url='Get /usr'):
        self.url = url

    def __getattr__(self, attr):
        return github((f"{self.url}/{attr}"))

    def __call__(self, attr):
        return github((f"{self.url}/{attr}"))
#GET /users/:user/repos
# github().users("hu").repos.url

#这个例子通过获取属性值的方式去获取字典的键值
class ObjectDict(dict):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super(ObjectDict, self).__init__(*args, **kwargs)

    def __getattr__(self, name):
        value = self[name]
        if isinstance(value, dict):
            value = ObjectDict(value)
        return value



od = ObjectDict(asf={'a': 1}, d=True)
print(od.asf, od.asf.a)     # {'a': 1} 1
print(od.d)

# 批量初始化字典对象
class A():
    def __init__(self,dicts):
        self.__dict__.update(dicts)
        print(self.__dict__)

if __name__ == '__main__':
     dicts={"name":"lisa","age":23,"sex":"women","hobby":"hardstyle"}
     a=A(dicts)

运行期间动态创建类

可以通过type()函数在运行期创建一个类。

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。

要创建一个class对象，type()函数依次传入3个参数：

1. class的名称；
2. 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；
3. 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。

通过type()函数创建的类和直接写class是完全一样的，因为Python解释器遇到class定义时，仅仅是扫描一下class定义的语法，然后调用type()函数创建出class。

正常情况下，我们都用class Xxx…来定义类，但是，type()函数也允许我们动态创建出类来，也就是说，动态语言本身支持运行期动态创建类，这和静态语言有非常大的不同，要在静态语言运行期创建类，必须构造源代码字符串再调用编译器，或者借助一些工具生成字节码实现，本质上都是动态编译，会非常复杂。

metaclass元类

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描述符（descriptor）

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