Python 中的類的成員、成員修飾符、類的特殊成員
看了一下,現在的CSDN大多都是Python2來編寫例子,今天邊學習,邊進行修改為Python3,大家互相學習
- 面向物件是一種程式設計方式,此程式設計方式的實現是基於對 類 和 物件 的使用
- 類 是一個模板,模板中包裝了多個“函式”供使用
- 物件,根據模板建立的例項(即:物件),例項用於呼叫被包裝在類中的函式
- 面向物件三大特性:封裝、繼承和多型。
類的成員
類的成員可以分為三大類:欄位、方法和屬性,所有成員中,只有普通欄位的內容儲存物件中,即:根據此類建立了多少物件,在記憶體中就有多少個普通欄位。而其他的成員,則都是儲存在類中,即:無論物件有多少,在記憶體中只建立一份。
一、欄位
欄位:普通欄位和靜態欄位,他們在定義和使用中有所區別,而最本質的區別是記憶體中儲存的位置不同,訪問的型別不同
- 普通欄位需要通過物件來訪問
- 靜態欄位通過類訪問
class Province():
# 靜態欄位
country = 'china'
def __init__(self, name):
# 普通欄位
self.name = name
# 直接訪問普通欄位
obj = Province('henansheng')
print(obj.name)
# 直接訪問靜態欄位
Province.country
二、方法
方法:普通方法、靜態方法和類方法,三種方法在記憶體中都歸屬於類,區別在於呼叫方式不同。
- 普通方法:由物件呼叫;至少一個self引數;執行普通方法時,自動將呼叫該方法的物件賦值給self;
- 類方法:由類呼叫; 至少一個cls引數;執行類方法時,自動將呼叫該方法的類複製給cls;
- 靜態方法:由類呼叫;無預設引數;
class Foo(): def __init__(self, name): self.name = name def ord_func(self): """ 定義普通方法,至少有一個self引數 """ #print(self.name) print('普通方法') @classmethod def class_func(cls): """ 定義類方法,至少有一個cls引數 """ print('類方法') @staticmethod def static_func(): """ 定義靜態方法 ,無預設引數 """ print('靜態方法') # 呼叫普通方法 f = Foo('china') f.ord_func() # 呼叫類方法 Foo.class_func('test') # 呼叫靜態方法 Foo.static_func()
相同點:對於所有的方法而言,均屬於類(非物件)中,所以,在記憶體中也只儲存一份。
不同點:方法呼叫者不同、呼叫方法時自動傳入的引數不同。
三、屬性
對於屬性,有以下知識點:
- 屬性的基本使用
- 屬性的兩種定義方式
1、屬性的基本使用
################ 定義 ###############
class Foo():
def func(self):
pass
#定義屬性
@property
def prop(self):
pass
################ 呼叫 ###############
foo_obj = Foo()
foo_obj.func
foo_obj.prop
由屬性的定義和呼叫要注意一下幾點:
- 定義時,在普通方法的基礎上新增 @property 裝飾器;
- 定義時,屬性僅有一個self引數
- 呼叫時,無需括號 方法:foo_obj.func() 屬性:foo_obj.prop
注意:屬性存在意義是:訪問屬性時可以製造出和訪問欄位完全相同的假象
屬性由方法變種而來,如果Python中沒有屬性,方法完全可以代替其功能。
例項:對於主機列表頁面,每次請求不可能把資料庫中的所有內容都顯示到頁面上,而是通過分頁的功能區域性顯示,所以在向資料庫中請求資料時就要顯示的指定獲取從第m條到第n條的所有資料(即:limit m,n),這個分頁的功能包括:
- 根據使用者請求的當前頁和總資料條數計算出 m 和 n
- 根據m 和 n 去資料庫中請求資料
# ####定義#######
class Pager():
def __init__(self, current_page):
# 使用者當前請求的頁碼(第一頁、第二頁.....’)
self.current_page = current_page
# 每頁預設顯示10條資料
self.per_items = 10
@property
def start(self):
val = (self.current_page - 1) * self.per_items
return val
@property
def end(self):
val = self.current_page * self.per_items - 1
return val
# ####呼叫######
p = Pager(8)
#這是頁數的起始值
print(p.start)
#這是終止值
print(p.end)
從上述可見,Python的屬性的功能是:屬性內部進行一系列的邏輯計算,最終將計算結果返回。
2、屬性的兩種定義方式
屬性的定義有兩種方式:
- 裝飾器 即:在方法上應用裝飾器
- 靜態欄位 即:在類中定義值為property物件的靜態欄位
裝飾器方式:在類的普通方法上應用@property裝飾器
我們知道Python中的類有經典類和新式類,新式類的屬性比經典類的屬性豐富。( 如果類繼object,那麼該類是新式類 )經典類,具有一種@property裝飾器(如上一步例項)
# ####定義#####
class Goods():
@property
def price(self):
return 'study'
# ####呼叫####
obj = Goods()
result = obj.price
print(result)
# 自動執行,@property修飾的price方法,並獲取方法的返回值
新式類,具有三種@property裝飾器
# ####定義####
class Goods(object):
@property
def price(self):
print("@property")
@price.setter
def price(self, value):
print("@peice.setter")
print(value)
@price.deleter
def price(self):
print('@price.deleter')
######呼叫#####
obj = Goods()
# 自動執行@property修飾的price方法,並獲取方法的返回值
obj.price
# 自動執行 @price.setter修飾的price方法,並將123賦值給方法的引數
obj.price = 123
# 自動執行@price.delete修飾的price方法
del obj.price
注:經典類中的屬性只有一種訪問方式,其對應被 @property 修飾的方法 新式類中的屬性有三種訪問方式,並分別對應了三個被@property、@方法名.setter、@方法名.deleter修飾的方法
由於新式類中具有三種訪問方式,我們可以根據他們幾個屬性的訪問特點,分別將三個方法定義為對同一個屬性:獲取、修改、刪除
class Goods():
def __init__(self):
# 原價
self.original_price = 100
# 折扣
self.discount = 0.8
@property
def price(self):
# 實際價格 = 原價 * 折扣
new_price = self.original_price * self.discount
print(new_price)
return new_price
@price.setter
def price(self, value):
self.original_price = value
print(value)
@price.deleter
def price(self, value):
del self.original_price
obj = Goods()
# 獲取商品價格
obj.price
# 修改商品價格
obj.price = 300
# 刪除商品原價
del obj.price
靜態欄位方式,建立值為property物件的靜態欄位
當使用靜態欄位的方式建立屬性時,經典類和新式類無區別
class Foo():
def get_bar(self):
return 'jiushizheyang'
BAR = property(get_bar)
obj = Foo()
reuslt = obj.BAR
print(reuslt)
property的構造方法中有個四個引數
- 第一個引數是方法名,呼叫
物件.屬性
時自動觸發執行方法 - 第二個引數是方法名,呼叫
物件.屬性 = XXX
時自動觸發執行方法 - 第三個引數是方法名,呼叫
del 物件.屬性
時自動觸發執行方法 - 第四個引數是字串,呼叫
物件.屬性.__doc__
,此引數是該屬性的描述資訊
class Foo(object):
def __init__(self):
self.name = 'zhang'
self.age = 18
def get_bar(self):
return 'zheyangyinggaikeyi'
# 必須是兩個引數
def set_bar(self, value):
#self.value = 'zhang' + ' ' + value
return 'jjls' + ' ' + value
def del_bar(self, value):
pass
BRA = property(get_bar, set_bar, del_bar, 'property的使用方法')
obj = Foo()
# 自動呼叫第一個引數定義的方法:get_bar
obj.BRA
print(obj.BRA)
# 自動呼叫第二個引數定義的方法:set_bar
print(obj.set_bar('zhang'))
# 自動呼叫第三個方法
#del Foo.BRA
# 自動獲取第四個引數設定的值:property的使用方法
print(Foo.BRA.__doc__)
由於靜態欄位方式建立屬性具有三種訪問方式,我們可以根據他們幾個屬性的訪問特點,分別將三個方法定義為對同一個屬性:獲取、修改、刪除
class Goods():
def __init__(self):
# 原價
self.original_price = 100
# 折扣
self.discount = 0.8
def get_price(self):
# 實際價格 = 原價 * 折扣
new_price = self.original_price * self.discount
return new_price
def set_price(self, value):
self.original_price = value
return self.original_price
def del_price(self):
del self.original_price
PRICE = property(get_price, set_price, del_price, '描述一下商品的價格是多少....')
obj = Goods()
# 獲取商品的價格
obj.PRICE
print(obj.PRICE)
# 修改商品價格
obj.PRICE = 200
print(obj.PRICE)
# 刪除商品原價
del obj.PRICE
print(Goods.PRICE.__doc__)
類成員的修飾符
類的所有成員在上一步驟中已經做了詳細的介紹,對於每一個類的成員而言都有兩種形式:
- 公有成員,在任何地方都能訪問
- 私有成員,只有在類的內部才能方法
私有成員和公有成員的定義不同:私有成員命名時,前兩個字元是下劃線。(特殊成員除外,例如:__init__、__call__、__dict__等)
class C():
def __init__(self):
self.name = '公有欄位'
self.__name = '私有欄位'
私有成員和公有成員的訪問限制不同:
靜態欄位
- 公有靜態欄位:類可以訪問;類內部可以訪問;派生類中可以訪問
- 私有靜態欄位:僅類內部可以訪問;
class C():
__name = '公有靜態欄位'
def func(self):
print(C.__name)
class D(C):
def show(self):
print(C.__name)
#C.__name # 類訪問 ==》錯誤
obj = C()
obj.func() # 類的內部訪問
#obj_son = D()
#obj._son.show() # 派生類中可以訪問 ==》錯誤
普通欄位
- 公有普通欄位:物件可以訪問;類內部可以訪問;派生類中可以訪問
- 私有普通欄位:僅類內部可以訪問;
ps:如果想要強制訪問私有欄位,可以通過 【物件._類名__私有欄位明 】訪問(如:obj._C__foo),不建議強制訪問私有成員。
class C():
def __init__(self):
self.__foo = '私有欄位'
def func(self):
print(self.__foo) # 類內部訪問
class D(C):
def show(self):
print(self.__foo) # 派生類中訪問
obj = C()
#obj.__foo # 通過物件訪問 ==》錯誤
obj.func()
#obj_son = D()
#obj_son.show() # 派生類中訪問 ==》錯誤
方法、屬性的訪問於上述方式相似,即:私有成員只能在類內部使用
ps:非要訪問私有屬性的話,可以通過 物件._類__屬性名
類的特殊成員
上文介紹了Python的類成員以及成員修飾符,從而瞭解到類中有欄位、方法和屬性三大類成員,並且成員名前如果有兩個下劃線,則表示該成員是私有成員,私有成員只能由類內部呼叫。無論人或事物往往都有不按套路出牌的情況,Python的類成員也是如此,存在著一些具有特殊含義的成員,詳情如下:
1. __doc__
表示類的描述資訊
class Foo():
'''
描述風語咒的電影資訊
'''
def func(self):
pass
# 輸出類的描述資訊
print(Foo.__doc__)
2. __module__ 和 __class__
__module__ 表示當前操作的物件在那個模組
__class__ 表示當前操作的物件的類是什麼
# 資料夾名稱為 test.py
class C():
def __init__(self):
self.name = 'midou'
from test import C
obj = C()
# 輸出模組
print(obj.__module__)
# 輸出類
print(boj.__class__)
3. __init__
構造方法,通過類建立物件時,自動觸發執行。
class Foo():
def __init__(self, name):
self.name = 'xiaoQiaoLiuShui'
self.age = 19
print('My name is {0}'.format(self.name))
print('My name is {0}'.format(name))
# 自動執行類的__init__方法
obj = Foo('midan')
4. __del__
析構方法,當物件在記憶體中被釋放時,自動觸發執行。
注:此方法一般無須定義,因為Python是一門高階語言,程式設計師在使用時無需關心記憶體的分配和釋放,因為此工作都是交給Python直譯器來執行,所以,解構函式的呼叫是由直譯器在進行垃圾回收時自動觸發執行的。
class Foo():
def __del__(self):
pass
5. __call__
物件後面加括號,觸發執行。
注:構造方法的執行是由建立物件觸發的,即:物件 = 類名() ;而對於 __call__ 方法的執行是由物件後加括號觸發的,即:物件() 或者 類()
class Foo():
def __init__(self):
pass
def __call__(self, *arg, **kwargs):
print("__call__")
# 執行 __init__
obj = Foo()
# 執行 __call__
obj()
6. __dict__
類或物件中的所有成員
上文中我們知道:類的普通欄位屬於物件;類中的靜態欄位和方法等屬於類,即:
class Province():
country = 'china'
def __init__(self, name, count):
self.name = name
self.count = count
def func(self, *args, **kwargs):
print('func')
# 獲取類的成員, 即:靜態欄位、方法
print(Province.__dict__)
obj = Province('shangHai', 10000)
print(obj.__dict__)
obj1 = Province('beiJing', 20000)
print(obj.__dict__)
7. __str__
如果一個類中定義了__str__方法,那麼在列印 物件 時,預設輸出該方法的返回值。
class Foo():
def __str__(self):
return "Who I Am"
#return('Who I Am')
obj = Foo()
print(obj)
8、__getitem__、__setitem__、__delitem__
用於索引操作,如字典。以上分別表示獲取、設定、刪除資料
class Foo():
def __getitem__(self, key):
print('__gititem', key)
def __setitem__(self, key, value):
print('__set__', key, value)
def __delitem__(self, key):
print('__delitem__', key)
obj = Foo()
# 自動觸發__getitem__
result = obj['zhang':'mi','zhang':'liu']
# 自動觸發__setitem__
obj['k2'] = 'juanjuanliushui'
# 自動觸發__delitem__
del obj
9. __iter__
用於迭代器,之所以列表、字典、元組可以進行for迴圈,是因為型別內部定義了 __iter__
# TypeError: 'Foo' object is not iterable
class Foo():
pass
obj = Foo()
for i in obj:
print(i)
# TypeError: 'Foo' object is not iterable
#TypeError: iter() returned non-iterator of type 'NoneType'
class Foo():
def __iter__(self):
pass
obj = Foo()
for i in obj:
print(i)
#TypeError: iter() returned non-iterator of type 'NoneType'
class Foo():
def __init__(self, sq):
self.sq = sq
def __iter__(self):
return iter(self.sq)
obj = Foo([1,2,3,4])
for i in obj:
print(i)
以上步驟可以看出,for迴圈迭代的其實是 iter([1,2,3,4]) ,所以執行流程可以變更為:
obj = [1,2,3,4]
for i in obj:
print(i)
# 獲取一個Iteration物件
obj =iter([1,2,3,4])
# 迴圈
while True:
try:
# 獲取一值
var = next(obj)
print(var)
except StopIteration:
#遇到StopIteration就退出迴圈
break
10. __new__ 和 __metaclass__
class Foo():
def __init__(self):
pass
# obj通過Foo類例項化物件
obj = Foo()
上述程式碼中,obj 是通過 Foo 類例項化的物件,其實,不僅 obj 是一個物件,Foo類本身也是一個物件,因為在Python中一切事物都是物件。
如果按照一切事物都是物件的理論:obj物件是通過執行Foo類的構造方法建立,那麼Foo類物件應該也是通過執行某個類的 構造方法 建立。
# <class '__main__.Foo'>
# <class 'type'>
print(type(obj))
print(type(Foo))
所以,obj物件是Foo類的一個例項,Foo類物件是 type 類的一個例項,即:Foo類物件 是通過type類的構造方法建立。
那麼,建立類就可以有兩種方式:
a). 普通方式
class Foo():
def func(self):
return "hello, welcome to shanghai"
b).特殊方式(type類的建構函式)
def func(self):
print("Who I Am")
Foo = type('Foo', (), {'a':1, 'b':2})
==》 類 是由 type 類例項化產生
那麼問題來了,類預設是由 type 類例項化產生,type類中如何實現的建立類?類又是如何建立物件?
答:類中有一個屬性 __metaclass__,其用來表示該類由 誰 來例項化建立,所以,我們可以為 __metaclass__ 設定一個type類的派生類,從而檢視 類 建立的過程。
class MyType():
def __init__(self, what, bases=None, dict=None):
super(MyType, self).__init__(what, bases, dict)
def __call__(self, *args, **kwargs):
obj = self.__new__(self, *args, **kwargs)
self.__init__(obj)
class Foo():
__metaclass__ = MyType
def __init__(self):
print('Who I Am')
def __new__(cls, *args, **kwargs):
#pass
return object.__new__(cls, *args, **kwargs)
obj = Foo()