Python面向對象之成員相關知識總結
更新時間：2021年06月24日 14:36:27 作者：華青水上
通過面向對象進行編程時,會遇到很多種情況,也會使用不同的成員來實現,接下來我們來逐一介紹成員特性和應用場景,需要的朋友可以參考下
一、成員
1.1 變量
- 實例變量，屬于對象，每個對象中各自維護自己的數據。
- 類變量，屬于類，可以被所有對象共享，一般用于給對象提供公共數據（類似于全局變量）。
class Person(object):
country = "中國"
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def show(self):
# message = "{}-{}-{}".format(Person.country, self.name, self.age)
message = "{}-{}-{}".format(self.country, self.name, self.age)
print(message)
print(Person.country) # 中國
p1 = Person("華青水上",20)
print(p1.name)
print(p1.age)
print(p1.country) # 中國
p1.show() # 中國-華青水上-20
提示：當把每個對象中都存在的相同的示例變量時，可以選擇把它放在類變量中，這樣就可以避免對象中維護多個相同數據。
易錯點
- 注意讀和寫的區(qū)別。
class Person(object):
country = "中國"
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def show(self):
message = "{}-{}-{}".format(self.country, self.name, self.age)
print(message)
print(Person.country) # 中國
p1 = Person("華青水上",20)
print(p1.name) # 華青水上
print(p1.age) # 20
print(p1.country) # 中國
p1.show() # 中國-華青水上-20
p1.name = "root" # 在對象p1中講name重置為root
p1.num = 19 # 在對象p1中新增實例變量 num=19
p1.country = "china" # 在對象p1中新增實例變量 country="china"
print(p1.country) # china
print(Person.country) # 中國
class Person(object):
country = "中國"
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def show(self):
message = "{}-{}-{}".format(self.country, self.name, self.age)
print(message)
print(Person.country) # 中國
Person.country = "美國"
p1 = Person("華青水上",20)
print(p1.name) # 華青水上
print(p1.age) # 20
print(p1.country) # 美國
- 繼承關系中的讀寫
class Base(object):
country = "中國"
class Person(Base):
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def show(self):
message = "{}-{}-{}".format(Person.country, self.name, self.age)
# message = "{}-{}-{}".format(self.country, self.name, self.age)
print(message)
# 讀
print(Base.country) # 中國
print(Person.country) # 中國
obj = Person("華青水上",19)
print(obj.country) # 中國
# 寫
Base.country = "china"
Person.country = "泰國"
obj.country = "日本"
1.2 方法
- 綁定方法，默認有一個self參數，由對象進行調用（此時self就等于調用方法的這個對象）【對象&類均可調用】
- 類方法，默認有一個cls參數，用類或對象都可以調用（此時cls就等于調用方法的這個類）【對象&類均可調用】
- 靜態(tài)方法，無默認參數，用類和對象都可以調用?！緦ο?amp;類均可調用】
class Foo(object):
def __init__(self, name,age):
self.name = name
self.age = age
def f1(self):
print("綁定方法", self.name)
@classmethod
def f2(cls):
print("類方法", cls)
@staticmethod
def f3():
print("靜態(tài)方法")
# 綁定方法（對象）
obj = Foo("武沛齊",20)
obj.f1() # Foo.f1(obj)
# 類方法
Foo.f2() # cls就是當前調用這個方法的類。（類）
obj.f2() # cls就是當前調用這個方法的對象的類。
# 靜態(tài)方法
Foo.f3() # 類執(zhí)行執(zhí)行方法（類）
obj.f3() # 對象執(zhí)行執(zhí)行方法
在Python中比較靈活，方法都可以通過對象和類進行調用；而在java、c#等語言中，綁定方法只能由對象調用；類方法或靜態(tài)方法只能由類調用。
import os
import requests
class Download(object):
def __init__(self, folder_path):
self.folder_path = folder_path
@staticmethod
def download_dou_yin():
# 下載抖音
res = requests.get('.....')
with open("xxx.mp4", mode='wb') as f:
f.write(res.content)
def download_dou_yin_2(self):
# 下載抖音
res = requests.get('.....')
path = os.path.join(self.folder_path, 'xxx.mp4')
with open(path, mode='wb') as f:
f.write(res.content)
obj = Download("video")
obj.download_dou_yin()
1.3 屬性
屬性其實是由綁定方法 + 特殊裝飾器 組合創(chuàng)造出來的，讓我們以后在調用方法時可以不加括號。
class Foo(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
def f1(self):
return 123
@property
def f2(self):
return 123
obj = Foo("華青水上")
v1 = obj.f1()
print(v1)
v2 = obj.f2
print(v2)
class Pagination:
def __init__(self, current_page, per_page_num=10):
self.per_page_num = per_page_num
if not current_page.isdecimal():
self.current_page = 1
return
current_page = int(current_page)
if current_page < 1:
self.current_page = 1
return
self.current_page = current_page
def start(self):
return (self.current_page - 1) * self.per_page_num
def end(self):
return self.current_page * self.per_page_num
user_list = ["用戶-{}".format(i) for i in range(1, 3000)]
# 分頁顯示，每頁顯示10條
while True:
page = input("請輸入頁碼：")
# page，當前訪問的頁碼
# 10，每頁顯示10條數據
# 內部執(zhí)行Pagination類的init方法。
pg_object = Pagination(page, 20)
page_data_list = user_list[ pg_object.start() : pg_object.end() ]
for item in page_data_list:
print(item)
class Pagination:
def __init__(self, current_page, per_page_num=10):
self.per_page_num = per_page_num
if not current_page.isdecimal():
self.current_page = 1
return
current_page = int(current_page)
if current_page < 1:
self.current_page = 1
return
self.current_page = current_page
@property
def start(self):
return (self.current_page - 1) * self.per_page_num
@property
def end(self):
return self.current_page * self.per_page_num
user_list = ["用戶-{}".format(i) for i in range(1, 3000)]
# 分頁顯示，每頁顯示10條
while True:
page = input("請輸入頁碼：")
pg_object = Pagination(page, 20)
page_data_list = user_list[ pg_object.start : pg_object.end ]
for item in page_data_list:
print(item)
關于屬性的編寫有兩種方式：
- 方式一，基于裝飾器
class C(object):
@property
def x(self):
pass
@x.setter
def x(self, value):
pass
@x.deleter
def x(self):
pass
obj = C()
obj.x
obj.x = 123
del obj.x
- 方式二，基于定義變量
class 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
注意：由于屬性和實例變量的調用方式相同，所以在編寫時需要注意：屬性名稱 不要 實例變量 重名。
class Foo(object):
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
@property
def func(self):
return 123
obj = Foo("華青水上", 123)
print(obj.name)
一旦重名，可能就會有報錯。
class Foo(object):
def __init__(self, name, age):
self.name = name # 報錯，錯認為你想要調用 @name.setter 裝飾的方法。
self.age = age
@property
def name(self):
return "{}-{}".format(self.name, self.age)
obj = Foo("華青水上", 123)
class Foo(object):
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
@property
def name(self):
return "{}-{}".format(self.name, self.age) # 報錯，循環(huán)調用自己（直到層級太深報錯）
@name.setter
def name(self, value):
print(value)
obj = Foo("華青水上", 123)
print(obj.name)
如果真的想要在名稱上創(chuàng)建一些關系，可以讓實例變量加上一個下劃線。
class Foo(object):
def __init__(self, name, age):
self._name = name
self.age = age
@property
def name(self):
return "{}-{}".format(self._name, self.age)
obj = Foo("華青水上", 123)
print(obj._name)
print(obj.name)
二、成員修飾符
Python中成員的修飾符就是指的是：公有、私有。
- 公有，在任何地方都可以調用這個成員。
- 私有，只有在類的內部才可以調用改成員（成員是以兩個下劃線開頭，則表示該成員為私有）。
class Foo(object):
def __init__(self, name, age):
self.__name = name
self.age = age
def get_data(self):
return self.__name
def get_age(self):
return self.age
obj = Foo("華青水上", 123)
# 公有成員
print(obj.age)
v1 = self.get_age()
print(v1)
# 私有成員
# print(obj.__name) # 錯誤，由于是私有成員，只能在類中進行使用。
v2 = obj.get_data()
print(v2)
特別提醒：父類中的私有成員，子類無法繼承。
class Base(object):
def __data(self):
print("base.__data")
def num(self):
print("base.num")
class Foo(Base):
def func(self):
self.num()
self.__data() # # 不允許執(zhí)行父類中的私有方法
obj = Foo()
obj.func()
class Base(object):
def __data(self):
print("base.__data")
def num(self):
print("base.num")
self.__data() # 不允許執(zhí)行父類中的私有方法
class Foo(Base):
def func(self):
self.num()
obj = Foo()
obj.func()
按理說私有成員是無法被外部調用，但如果用一些特殊的語法也可以（Flask源碼中有這種寫法，大家寫代碼不推薦這樣寫）。
class Foo(object):
def __init__(self):
self.__num = 123
self.age = 19
def __msg(self):
print(1234)
obj = Foo()
print(obj.age)
print(obj._Foo__num)
obj._Foo__msg()
成員是否可以作為獨立的功能暴露給外部，讓外部調用并使用。
- 可以，公有。
- 不可以，內部其他放的一個輔助，私有。
三、對象嵌套
在基于面向對象進行編程時，對象之間可以存在各種各樣的關系，例如：組合、關聯(lián)、依賴等（Java中的稱呼），用大白話來說就是各種嵌套。
情景一：
class Student(object):
""" 學生類 """
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
def message(self):
data = "我是一名學生，我叫:{},我今年{}歲".format(self.name, self.age)
print(data)
s1 = Student("華青水上", 19)
s2 = Student("殊途同歸", 19)
s3 = Student("春花秋月", 19)
class Classes(object):
""" 班級類 """
def __init__(self, title):
self.title = title
self.student_list = []
def add_student(self, stu_object):
self.student_list.append(stu_object)
def add_students(self, stu_object_list):
for stu in stu_object_list:
self.add_student(stu)
def show_members(self):
for item in self.student_list:
# print(item)
item.message()
c1 = Classes("三年二班")
c1.add_student(s1)
c1.add_students([s2, s3])
print(c1.title)
print(c1.student_list)
情景二：
class Student(object):
""" 學生類 """
def __init__(self, name, age, class_object):
self.name = name
self.age = age
self.class_object = class_object
def message(self):
data = "我是一名{}班的學生，我叫:{},我今年{}歲".format(self.class_object.title, self.name, self.age)
print(data)
class Classes(object):
""" 班級類 """
def __init__(self, title):
self.title = title
c1 = Classes("Python全棧")
c2 = Classes("Linux云計算")
user_object_list = [
Student("華青水上", 19, c1),
Student("殊途同歸", 19, c1),
Student("春花秋月", 19, c2)
]
for obj in user_object_list:
print(obj.name,obj.age, obj.class_object.title)
情景三：
class Student(object):
""" 學生類 """
def __init__(self, name, age, class_object):
self.name = name
self.age = age
self.class_object = class_object
def message(self):
data = "我是一名{}班的學生，我叫:{},我今年{}歲".format(self.class_object.title, self.name, self.age)
print(data)
class Classes(object):
""" 班級類 """
def __init__(self, title, school_object):
self.title = title
self.school_object = school_object
class School(object):
""" 學校類 """
def __init__(self, name):
self.name = name
s1 = School("北京校區(qū)")
s2 = School("上海校區(qū)")
c1 = Classes("Python全棧", s1)
c2 = Classes("Linux云計算", s2)
user_object_list = [
Student("華青水上", 19, c1),
Student("殊途同歸", 19, c1),
Student("春花秋月", 19, c2)
]
for obj in user_object_list:
print(obj.name, obj.class_object.title , obj.class_object.school_object.name)
四、特殊成員
在Python的類中存在一些特殊的方法，這些方法都是 __方法__ 格式，這種方法在內部均有特殊的含義，接下來我們來講一些常見的特殊成員：
__init__，初始化方法
class Foo(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
obj = Foo("華青水上")
__new__，構造方法
class Foo(object):
def __init__(self, name):
print("第二步：初始化對象，在空對象中創(chuàng)建數據")
self.name = name
def __new__(cls, *args, **kwargs):
print("第一步：先創(chuàng)建空對象并返回")
return object.__new__(cls)
obj = Foo("華青水上")
__call__
class Foo(object):
def __call__(self, *args, **kwargs):
print("執(zhí)行call方法")
obj = Foo()
obj()
__str__
class Foo(object):
def __str__(self):
return "哈哈哈哈"
obj = Foo()
data = str(obj)
print(data)
__dict__
class Foo(object):
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
obj = Foo("華青水上",19)
print(obj.__dict__)
__getitem__、__setitem__、__delitem__
class Foo(object):
def __getitem__(self, item):
pass
def __setitem__(self, key, value):
pass
def __delitem__(self, key):
pass
obj = Foo("華青水上", 19)
obj["x1"]
obj['x2'] = 123
del obj['x3']
__enter__、__exit__
class Foo(object):
def __enter__(self):
print("進入了")
return 666
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
print("出去了")
obj = Foo()
with obj as data:
print(data)
# 面試題（補充代碼，實現如下功能）
class Context:
def __enter__(self):
return self
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
pass
def do_something(self): # __enter__返回self才可以調用執(zhí)行do_something方法
pass
with Context() as ctx:
ctx.do_something()
上述面試題屬于上下文管理的語法。
__add__等
class 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")
# 對象+值，內部會去執(zhí)行 對象.__add__方法，并將+后面的值當做參數傳遞過去。
v3 = v1 + v2
print(v3)
__iter__
迭代器
# 迭代器類型的定義：
1.當類中定義了 __iter__ 和 __next__ 兩個方法。
2.__iter__ 方法需要返回對象本身，即：self
3. __next__ 方法，返回下一個數據，如果沒有數據了，則需要拋出一個StopIteration的異常。
官方文檔：https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html#iterator-types
# 創(chuàng)建 迭代器類型 ：
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
# 根據類實例化創(chuàng)建一個迭代器對象：
obj1 = IT()
# v1 = obj1.__next__()
# v2 = obj1.__next__()
# v3 = obj1.__next__() # 拋出異常
v1 = next(obj1) # obj1.__next__()
print(v1)
v2 = next(obj1)
print(v2)
v3 = next(obj1)
print(v3)
obj2 = IT()
for item in obj2: # 首先會執(zhí)行迭代器對象的__iter__方法并獲取返回值，一直去反復的執(zhí)行 next(對象)
print(item)
迭代器對象支持通過next取值，如果取值結束則自動拋出StopIteration。
for循環(huán)內部在循環(huán)時，先執(zhí)行__iter__方法，獲取一個迭代器對象，然后不斷執(zhí)行的next取值（有異常StopIteration則終止循環(huán)）。
生成器
# 創(chuàng)建生成器函數
def func():
yield 1
yield 2
# 創(chuàng)建生成器對象（內部是根據生成器類generator創(chuàng)建的對象），生成器類的內部也聲明了：__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)
如果按照迭代器的規(guī)定來看，其實生成器類也是一種特殊的迭代器類（生成器也是一個中特殊的迭代器）。
可迭代對象
# 如果一個類中有__iter__方法且返回一個迭代器對象 ；則我們稱以這個類創(chuàng)建的對象為可迭代對象。
class Foo(object):
def __iter__(self):
return 迭代器對象(生成器對象)
obj = Foo() # obj是 可迭代對象。
# 可迭代對象是可以使用for來進行循環(huán)，在循環(huán)的內部其實是先執(zhí)行 __iter__ 方法，獲取其迭代器對象，然后再在內部執(zhí)行這個迭代器對象的next功能，逐步取值。
for item in obj:
pass
可迭代對象是可以使用for來進行循環(huán)，在循環(huán)的內部其實是先執(zhí)行 __iter__ 方法，獲取其迭代器對象，然后再在內部執(zhí)行這個迭代器對象的next功能，逐步取值。
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
class Foo(object):
def __iter__(self):
return IT()
obj = Foo() # 可迭代對象
for item in obj: # 循環(huán)可迭代對象時，內部先執(zhí)行obj.__iter__并獲取迭代器對象；不斷地執(zhí)行迭代器對象的next方法。
print(item)
# 基于可迭代對象&迭代器實現：自定義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)
class Foo(object):
def __iter__(self):
yield 1
yield 2
obj = Foo()
for item in obj:
print(item)
# 基于可迭代對象&生成器 實現：自定義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)
常見的數據類型：
from collections.abc import Iterator, Iterable v1 = [11, 22, 33] print( isinstance(v1, Iterator) ) # false，判斷是否是迭代器；判斷依據是__iter__ 和 __next__。 v2 = v1.__iter__() print( isinstance(v2, Iterator) ) # True v1 = [11, 22, 33] print( isinstance(v1, Iterable) ) # True，判斷依據是是否有 __iter__且返回迭代器對象。 v2 = v1.__iter__() print( isinstance(v2, Iterable) ) # True，判斷依據是是否有 __iter__且返回迭代器對象。
至此，Python進階面向對象之成員總結完畢，如有不當之處歡迎指正。
到此這篇關于Python面向對象之成員相關知識總結的文章就介紹到這了,更多相關Python成員內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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