day18 面向对象进阶

课程目标:掌握面向对象进阶相关知识点,能沟通更加自如的使用面向对象来进行编程。
今日概要:
成员
- 变量
- 实例变量
- 类变量
- 方法
- 绑定方法
- 类方法
- 静态方法
- 属性
- 变量
成员修饰符(公有/私有)
“对象嵌套”
特殊成员
1.成员
面向对象中的所有成员如下:
- 变量
- 实例变量
- 类变量
- 方法
- 绑定方法
- 类方法
- 静态方法
- 属性
通过面向对象进行编程时,会遇到很多种情况,也会使用不同的成员来实现,接下来我们来逐一介绍成员特性和应用场景。
1.1 变量
- 实例变量,属于对象,每个对象中各自维护自己的数据。
- 类变量,属于类,可以被所有对象共享,一般用于给对象提供公共数据(类似于全局变量)。

1 | class Person(object): |
提示:当把每个对象中都存在的相同的示例变量时,可以选择把它放在类变量中,这样就可以避免对象中维护多个相同数据。
易错点 & 面试题
第一题:注意读和写的区别。

1 | class Person(object): |
1 | class Person(object): |
第二题:继承关系中的读写

1 | class Base(object): |
面试题
1 | class Parent(object): |
1.2 方法
- 绑定方法,默认有一个self参数,由对象进行调用(此时self就等于调用方法的这个对象)【对象&类均可调用】
- 类方法,默认有一个cls参数,用类或对象都可以调用(此时cls就等于调用方法的这个类)【对象&类均可调用】
- 静态方法,无默认参数,用类和对象都可以调用。【对象&类均可调用】

1 | class Foo(object): |
在Python中比较灵活,方法都可以通过对象和类进行调用;而在java、c#等语言中,绑定方法只能由对象调用;类方法或静态方法只能由类调用。
1 | import os |
面试题:
在类中 @classmethod 和 @staticmethod 的作用?
1.3 属性
属性其实是由绑定方法 + 特殊装饰器 组合创造出来的,让我们以后在调用方法时可以不加括号,例如:
1 | class Foo(object): |
示例:以之前开发的分页的功能。
1 | class Pagination: |
1 | class Pagination: |
其实,除了咱们写的示例意外,在很多模块和框架的源码中也有porperty的身影,例如:requests模块。
1 | import requests |
关于属性的编写有两种方式:
方式一,基于装饰器
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19class C(object):
def x(self):
pass
def x(self, value):
pass
def x(self):
pass
obj = C()
obj.x
obj.x = 123
del obj.x方式二,基于定义变量
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18class C(object):
def getx(self):
pass
def setx(self, value):
pass
def delx(self):
pass
x = property(getx, setx, delx, "I'm the 'x' property.")
obj = C()
obj.x
obj.x = 123
del obj.x
Django源码一撇:
1 | class WSGIRequest(HttpRequest): |
写在最后,对属性进行一个补充:
由于属性和实例变量的调用方式相同,所以在编写时需要注意:属性名称 不要 实例变量 重名。
1 | class Foo(object): |
一旦重名,可能就会有报错。
1 | class Foo(object): |
1 | class Foo(object): |
如果真的想要在名称上创建一些关系,可以让实例变量加上一个下划线。
1 | class Foo(object): |
2.成员修饰符
Python中成员的修饰符就是指的是:公有、私有。
- 公有,在任何地方都可以调用这个成员。
- 私有,只有在类的内部才可以调用改成员(成员是以两个下划线开头,则表示该成员为私有)。
示例一:
1 | class Foo(object): |
示例2:
1 | class Foo(object): |
示例3:
1 | class Foo(object): |
特别提醒:父类中的私有成员,子类无法继承。
1 | class Base(object): |
1 | class Base(object): |
写在最后,按理说私有成员是无法被外部调用,但如果用一些特殊的语法也可以(Flask源码中有这种写法,大家写代码不推荐这样写)。
1 | class Foo(object): |
成员是否可以作为独立的功能暴露给外部,让外部调用并使用。
- 可以,公有。
- 不可以,内部其他放的一个辅助,私有。
3.对象嵌套
在基于面向对象进行编程时,对象之间可以存在各种各样的关系,例如:组合、关联、依赖等(Java中的称呼),用大白话来说就是各种嵌套。
下面我们就用示例来学习常见的嵌套的情景:
情景一:
1 | class Student(object): |
情景二:
1 | class Student(object): |

情景三:
1 | class Student(object): |

4.特殊成员
在Python的类中存在一些特殊的方法,这些方法都是 __方法__ 格式,这种方法在内部均有特殊的含义,接下来我们来讲一些常见的特殊成员:
__init__,初始化方法1
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6class Foo(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
obj = Foo("武沛齐")__new__,构造方法1
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11class Foo(object):
def __init__(self, name):
print("第二步:初始化对象,在空对象中创建数据")
self.name = name
def __new__(cls, *args, **kwargs):
print("第一步:先创建空对象并返回")
return object.__new__(cls)
obj = Foo("武沛齐")__call__1
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7class Foo(object):
def __call__(self, *args, **kwargs):
print("执行call方法")
obj = Foo()
obj()__str__1
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9class Foo(object):
def __str__(self):
return "哈哈哈哈"
obj = Foo()
data = str(obj)
print(data)__dict__1
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8class Foo(object):
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
obj = Foo("武沛齐",19)
print(obj.__dict__)__getitem__、__setitem__、__delitem__1
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17class Foo(object):
def __getitem__(self, item):
pass
def __setitem__(self, key, value):
pass
def __delitem__(self, key):
pass
obj = Foo("武沛齐", 19)
obj["x1"]
obj['x2'] = 123
del obj['x3']__enter__、__exit__1
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13class Foo(object):
def __enter__(self):
print("进入了")
return 666
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
print("出去了")
obj = Foo()
with obj as data:
print(data)1
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4超前知识:数据连接,每次对远程的数据进行操作时候都必须经历。
1.连接 = 连接数据库
2.操作数据库
3.关闭连接1
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17class SqlHelper(object):
def __enter__(self):
self.连接 = 连接数据库
return 连接
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
self.连接.关闭
with SqlHelper() as 连接:
连接.操作..
with SqlHelper() as 连接:
连接.操作...1
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12# 面试题(补充代码,实现如下功能)
class Context:
def do_something(self):
print('内部执行')
with Context() as ctx:
print('内部执行')
ctx.do_something()上下文管理的语法。
__add__等。1
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14class Foo(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
def __add__(self, other):
return "{}-{}".format(self.name, other.name)
v1 = Foo("alex")
v2 = Foo("sb")
# 对象+值,内部会去执行 对象.__add__方法,并将+后面的值当做参数传递过去。
v3 = v1 + v2
print(v3)__iter__迭代器
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43# 迭代器类型的定义:
1.当类中定义了 __iter__ 和 __next__ 两个方法。
2.__iter__ 方法需要返回对象本身,即:self
3. __next__ 方法,返回下一个数据,如果没有数据了,则需要抛出一个StopIteration的异常。
官方文档:https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html#iterator-types
# 创建 迭代器类型 :
class IT(object):
def __init__(self):
self.counter = 0
def __iter__(self):
return self
def __next__(self):
self.counter += 1
if self.counter == 3:
raise StopIteration()
return self.counter
# 根据类实例化创建一个迭代器对象:
obj1 = IT()
# v1 = obj1.__next__()
# v2 = obj1.__next__()
# v3 = obj1.__next__() # 抛出异常
v1 = next(obj1) # obj1.__next__()
print(v1)
v2 = next(obj1)
print(v2)
v3 = next(obj1)
print(v3)
obj2 = IT()
for item in obj2: # 首先会执行迭代器对象的__iter__方法并获取返回值,一直去反复的执行 next(对象)
print(item)
迭代器对象支持通过next取值,如果取值结束则自动抛出StopIteration。
for循环内部在循环时,先执行__iter__方法,获取一个迭代器对象,然后不断执行的next取值(有异常StopIteration则终止循环)。生成器
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23# 创建生成器函数
def func():
yield 1
yield 2
# 创建生成器对象(内部是根据生成器类generator创建的对象),生成器类的内部也声明了:__iter__、__next__ 方法。
obj1 = func()
v1 = next(obj1)
print(v1)
v2 = next(obj1)
print(v2)
v3 = next(obj1)
print(v3)
obj2 = func()
for item in obj2:
print(item)
如果按照迭代器的规定来看,其实生成器类也是一种特殊的迭代器类(生成器也是一个中特殊的迭代器)。可迭代对象
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12# 如果一个类中有__iter__方法且返回一个迭代器对象 ;则我们称以这个类创建的对象为可迭代对象。
class Foo(object):
def __iter__(self):
return 迭代器对象(生成器对象)
obj = Foo() # obj是 可迭代对象。
# 可迭代对象是可以使用for来进行循环,在循环的内部其实是先执行 __iter__ 方法,获取其迭代器对象,然后再在内部执行这个迭代器对象的next功能,逐步取值。
for item in obj:
pass1
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24class IT(object):
def __init__(self):
self.counter = 0
def __iter__(self):
return self
def __next__(self):
self.counter += 1
if self.counter == 3:
raise StopIteration()
return self.counter
class Foo(object):
def __iter__(self):
return IT()
obj = Foo() # 可迭代对象
for item in obj: # 循环可迭代对象时,内部先执行obj.__iter__并获取迭代器对象;不断地执行迭代器对象的next方法。
print(item)1
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28# 基于可迭代对象&迭代器实现:自定义range
class IterRange(object):
def __init__(self, num):
self.num = num
self.counter = -1
def __iter__(self):
return self
def __next__(self):
self.counter += 1
if self.counter == self.num:
raise StopIteration()
return self.counter
class Xrange(object):
def __init__(self, max_num):
self.max_num = max_num
def __iter__(self):
return IterRange(self.max_num)
obj = Xrange(100)
for item in obj:
print(item)1
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9class Foo(object):
def __iter__(self):
yield 1
yield 2
obj = Foo()
for item in obj:
print(item)1
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16# 基于可迭代对象&生成器 实现:自定义range
class Xrange(object):
def __init__(self, max_num):
self.max_num = max_num
def __iter__(self):
counter = 0
while counter < self.max_num:
yield counter
counter += 1
obj = Xrange(100)
for item in obj:
print(item)常见的数据类型:
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3v1 = list([11,22,33,44])
v1是一个可迭代对象,因为在列表中声明了一个 __iter__ 方法并且返回一个迭代器对象。1
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14from collections.abc import Iterator, Iterable
v1 = [11, 22, 33]
print( isinstance(v1, Iterator) ) # false,判断是否是迭代器;判断依据是__iter__ 和 __next__。
v2 = v1.__iter__()
print( isinstance(v2, Iterator) ) # True
v1 = [11, 22, 33]
print( isinstance(v1, Iterable) ) # True,判断依据是是否有 __iter__且返回迭代器对象。
v2 = v1.__iter__()
print( isinstance(v2, Iterable) ) # True,判断依据是是否有 __iter__且返回迭代器对象。
总结
面向对象编程中的成员
- 变量
- 实例变量
- 类变量
- 变量
- 方法
- 绑定方法
- 类方法
- 静态方法- 属性
- 成员修饰符
- 对象中的数据嵌套
- 特殊成员
- 重要概念:
- 迭代器
- 生成器
- 可迭代对象
作业
列举面向对象的成员并简述他们的特点。
@staticmethod 和 @classmethod的作用是什么?
面向对象中如何让成员变为私有。
__new__方法的作用?简述你理解的:迭代器、生成器、可迭代对象。
看代码写结果
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26class Foo(object):
a1 = 1
def __init__(self,num):
self.num = num
def show_data(self):
print(self.num+self.a1)
obj1 = Foo(666)
obj2 = Foo(999)
print(obj1.num)
print(obj1.a1)
obj1.num = 18
obj1.a1 = 99
print(obj1.num)
print(obj1.a1)
print(obj2.a1)
print(obj2.num)
print(obj2.num)
print(Foo.a1)
print(obj1.a1)看代码写结果,注意返回值。
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21class Foo(object):
def f1(self):
return 999
def f2(self):
v = self.f1()
print('f2')
return v
def f3(self):
print('f3')
return self.f2()
def run(self):
result = self.f3()
print(result)
obj = Foo()
v1 = obj.run()
print(v1)看代码写结果【如果有错误,则标注错误即可,并且假设程序报错可以继续执行】
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15class Foo(object):
def f1(self):
print('f1')
def f2():
print('f2')
obj = Foo()
obj.f1()
obj.f2()
Foo.f1()
Foo.f2()看代码写结果【如果有错误,则标注错误即可,并且假设程序报错可以继续执行】
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17class Foo(object):
def f1(self):
print('f1')
self.f2()
self.f3()
@classmethod
def f2(cls):
print('f2')
@staticmethod
def f3():
print('f3')
obj = Foo()
obj.f1()看代码写结果【如果有错误,则标注错误即可,并且假设程序报错可以继续执行】
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17class Base(object):
def f2(cls):
print('f2')
def f3():
print('f3')
class Foo(Base):
def f1(self):
print('f1')
self.f2()
self.f3()
obj = Foo()
obj.f1()看代码写结果【如果有错误,则标注错误即可,并且假设程序报错可以继续执行】
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20class Foo(object):
a1 = 1
__a2 = 2
def __init__(self,num):
self.num = num
self.__salary = 1000
def show_data(self):
print(self.num+self.a1)
obj = Foo(666)
print(obj.num)
print(obj.a1)
print(obj.__salary)
print(obj.__a2)
print(Foo.a1)
print(Foo.__a2)
obj.show_data()看代码写结果
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15class Foo(object):
def __init__(self, age):
self.age = age
def display(self):
print(self.age)
data_list = [Foo(8), Foo(9)]
# print(data_list[0].age)
# data_list[1].display()
for item in data_list:
print(item.age, item.display())看代码写结果
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17class Base(object):
def __init__(self, a1):
self.a1 = a1
def f2(self, arg):
print(self.a1, arg)
class Foo(Base):
def f2(self, arg):
print('666')
obj_list = [Base(1), Foo(2), Foo(3)]
for item in obj_list:
item.f2(1)看代码写结果
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11class Foo(object):
def __init__(self, num):
self.num = num
v1 = [Foo for i in range(10)]
v2 = [Foo(5) for i in range(10)]
v3 = [Foo(i) for i in range(10)]
print(v1)
print(v2)
print(v3)看代码写结果
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12class StarkConfig(object):
def __init__(self, num):
self.num = num
def changelist(self, request):
print(self.num, request)
config_obj_list = [ StarkConfig(1), StarkConfig(2), StarkConfig(3) ]
for item in config_obj_list:
print(item.num)看代码写结果
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12class StarkConfig(object):
def __init__(self, num):
self.num = num
def changelist(self, request):
print(self.num, request)
config_obj_list = [StarkConfig(1), StarkConfig(2), StarkConfig(3)]
for item in config_obj_list:
item.changelist(666)看代码写结果
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37class StarkConfig(object):
def __init__(self, num):
self.num = num
def changelist(self, request):
print(self.num, request)
def run(self):
self.changelist(999)
class RoleConfig(StarkConfig):
def changelist(self, request):
print(666, self.num)
class AdminSite(object):
def __init__(self):
self._registry = {}
def register(self, k, v):
self._registry[k] = v
site = AdminSite()
site.register('武沛齐', StarkConfig(19))
site.register('root', StarkConfig(20))
site.register("admin", RoleConfig(33))
print(len(site._registry))
for k, row in site._registry.items():
row.changelist(5)看代码写结果(如有报错,请标注报错位置)
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19class StarkConfig(object):
def __init__(self, num):
self.num = num
def run(self):
self()
def __call__(self, *args, **kwargs):
print(self.num)
class RoleConfig(StarkConfig):
def __call__(self, *args, **kwargs):
print(345)
def __getitem__(self, item):
return self.num[item]
v1 = RoleConfig('alex')
v2 = StarkConfig("wupeiqi")
print(v1[1])
print(v2[2])补全代码
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6class Context:
pass
with Context() as ctx:
ctx.do_something()看代码写结果
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23class Department(object):
def __init__(self,title):
self.title = title
class Person(object):
def __init__(self,name,age,depart):
self.name = name
self.age = age
self.depart = depart
def message(self):
msg = "我是%s,年龄%s,属于%s" %(self.name,self.age,self.depart.title)
print(msg)
d1 = Department('人事部')
d2 = Department('销售部')
p1 = Person('武沛齐',18,d1)
p2 = Person('alex',18,d1)
p1.message()
p2.message()分析代码关系,并写出正确的输出结果。
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22class Node(object):
def __init__(self, title):
self.title = title
self.children = []
def add(self, node):
self.children.append(node)
def __getitem__(self, item):
return self.children[item]
root = Node("中国")
root.add(Node("河南省"))
root.add(Node("河北省"))
print(root.title)
print(root[0])
print(root[0].title)
print(root[1])
print(root[1].title)分析代码关系,并写出正确的输出结果。
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36class Node(object):
def __init__(self, title):
self.title = title
self.children = []
def add(self, node):
self.children.append(node)
def __getitem__(self, item):
return self.children[item]
root = Node("中国")
root.add(Node("河南省"))
root.add(Node("河北省"))
root.add(Node("陕西省"))
root.add(Node("山东省"))
root[1].add(Node("石家庄"))
root[1].add(Node("保定"))
root[1].add(Node("廊坊"))
root[3].add(Node("潍坊"))
root[3].add(Node("烟台"))
root[3].add(Node("威海"))
root[1][1].add(Node("雄安"))
root[1][1].add(Node("望都"))
print(root.title)
print(root[0].title)
print(root[1].title)
print(root[1][0].title)
print(root[1][2].title)
print(root[1][1][0].title)