Python基础语法-2

• class
  class后面紧接着是类名，类名命名规则大驼峰，紧接着是(object)，表示该类是从哪个类继承下来的

定义类格式:

class 类名:
    def 方法名(self, 参数):
        pass

创建对象格式:

对象变量 = 类名()

1. 初始化方法
   使用类名()创建对象时，会自动调用init方法
   init方法用来定义一个类具有哪些属性

class Person(object):

    def __init__(self):
        print("初始化方法")
        self.name = "Naruto"


person = Person()
print(person.name)


class Cat(object):

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def eat(self):
        print('%s爱吃鱼' % self.name)


cat = Cat('Tom', 2)
print(cat.name)
cat.eat()

# 在类的外部给对象增加属性（不推荐）
cat.gender = "公"

2. 内置方法del
   对象从内存中被销毁前，会自动调用del
3. 内置方法str
   必须返回一个字符串
   如果在开发中，使用print输出一个对象时，希望打印自定义内容，可以使用str方法。

class Dog(object):

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        print('%s 来喽' % self.name)

    def __del__(self):
        print("%s 走了" % self.name)

    def __str__(self):

        return '我是小狗%s' % self.name


dog = Dog('xiaohei') 

4. 访问限制
   在Python中，实例的变量名如果以__开头，就变成了一个私有变量（private），只有内部可以访问，外部不能访问。

class Students(object):

    def __init__(self, name, score):
        # 无法从外部访问实例变量.__name和实例变量.__score
        self.__name = name
        self.__score = score

    def get_name(self):
        return self.__name

    def get_score(self):
        return self.__score

    def set_score(self, score):
        if 0 <= score <= 100:
            self.__score = score
        else:
            # raise ValueError('bad score')
            self.__score = 0


student = Students('Naruto', 60)
print('%s: %s' % (student.get_name(), student.get_score()))

面向对象三大特性

封装: 根据 职责 将 属性 和 方法 封装 到一个抽象的 类 中;
继承: 实现代码的重用，相同的代码不需要重复的编写;
多态: 不同的对象调用相同的方法，产生不同的执行结果，增加代码的灵活度;

• 封装
  封装 是面向对象编程的一大特点;
  面向对象编程的 第一步 —— 将 属性 和 方法 封装 到一个抽象的 类 中;
  外界 使用 类 创建 对象，然后 让对象调用方法;
  对象方法的细节 都被 封装 在 类的内部。

"""
需求：
1.士兵许三多有一把AK47
2.士兵可以开火
3.枪能够发射子弹
4.枪装填子弹 可增加子弹数量
"""
class Gun(object):
    def __init__(self, model):
        self.model = model
        self.buttet_count = 0

    def shoot(self):
        if self.buttet_count > 0:
            self.buttet_count -= 1
            print("射击")
        else:
            print("%s没子弹" % self.model)

    def add_bullet(self, count):
        print("装子弹")
        self.buttet_count += count


class Soldier(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.gun = None

    def add_gun(self, gun):
        self.gun = gun

    def add_bullet(self, count):
        if self.gun is None:
            print("没有枪")
        else:
            self.gun.add_bullet(count)

    def fire(self):
        if self.gun is None:
            print("士兵没有枪")
        else:
            print("开火")
            self.gun.shoot()


gun = Gun("AK47")
soldier = Soldier("许三多")
soldier.add_gun(gun)
soldier.add_bullet(20)
soldier.fire()

• 继承
  1.子类对象不能在自己的方法内部，直接访问父类的 私有方法 或 私有属性;
  2.子类对象可以通过父类的公有方法 间接 访问到 私有方法 和 私有属性。

1. 单继承

class Animal(object):

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def eat(self):
        print("%s 吃" % self.name)

    def drink(self):
        print("%s 喝" % self.name)

    def run(self):
        print("%s 跑" % self.name)

    def sleep(self):
        print("%s 睡" % self.name)


class Dog(Animal):

    def bark(self):
        print("%s 叫" % self.name)

    # 子类对象不能调用父类的私有方法
    def __test(self):
        print("Dog的私有方法")

    # 子类对象可以通过调用父类的公有方法,间接调用父类的私有方法
    def ttt(self):
        print("Dog的公有方法")
        self.__test()


class Cat(Animal):

    def catch(self):
        print("%s 抓老鼠" % self.name)


class RoaringDog(Dog):
    def fly(self):
        print("%s 会飞" % self.name)

    # 重写(override)父类方法
    def bark(self):
        # super().bark()     # 同时执行父类中的方法
        print("%s叫的和神一样" % self.name)


dog = Dog("旺财")
dog.eat()
dog.bark()
dog.ttt()

cat = Cat("汤姆")
cat.drink()
cat.catch()

xtq = RoaringDog('哮天犬')
xtq.run()
xtq.fly()
xtq.bark()

2. 多继承
   子类可以拥有多个父类，并且具有所有父类的属性和方法
   注意：如果父类之间存在同名的属性或方法，应该避免使用多继承

class A(object):

    def test(self):
        print("A的test()方法")


class B(object):

    def demo(self):
        print("B的demo()方法")


class C(A, B):

    pass


c = C()
c.test()
c.demo()

• 多态
  不同的子类对象调用相同的父类方法，产生不同的执行结果。
  1.多态可以增加代码的灵活度
  2.以继承 和 重写父类方法 为前提
  3.是调用方法的技巧，不会影响到类内部设计

class Dog(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def game(self):
        print("%s蹦蹦跳跳的玩耍~" % self.name)


class XiaoTianQuan(Dog):

    def game(self):
        print("%s飞到天上去玩耍" % self.name)


class Person(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def game_with_dog(self, dog):
        print("%s 和 %s 快乐的玩耍" % (self.name, dog.name))
        dog.game()


wangcai = Dog('旺财')
xiaolan = Person('小兰')
xiaolan.game_with_dog(wangcai)

xiaotianquan = XiaoTianQuan('哮天犬')
xiaohong = Person('小红')
xiaolan.game_with_dog(xiaotianquan)

• 类属性 类方法 静态方法

1. 类属性
   实例属性属于各个实例所有,互不干扰;
   类属性属于类所有,所有实例共享一个属性;
   不要对实例属性和类属性使用相同的名字,否则将产生难以发现的错误.

访问类属性方法：
1.类名.类属性
2.对象.类属性（不推荐）
注意:如果使用 对象.类属性 = 值 赋值语句，只会给对象添加一个属性，而不会影响到类属性的值

2. 类方法
   类方法就是针对类对象定义的方法；
   在类方法内部可以直接访问类对象或其它类方法；
   类方法需要用@classmethod修饰器来标识，告诉解释器 这是一个类方法；

语法：
@classmethod
def 类方法名(cls)
    pass

注:类方法的第一个参数是cls，类似实例方法的self,在方法内部可以通过cls访问类属性，也可以通过cls调用其它类方法.

class Tool(object):

    count = 0

    @classmethod
    def show_tool_count(cls):
        print('有%d个工具' % cls.count)

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        Tool.count += 1


tool1 = Tool('斧头')
print('有%d个工具' % Tool.count)
tool2 = Tool('锤子')
print('有%d个工具' % Tool.count)

Tool.show_tool_count()

3. 静态方法
   使用场景：在开发时，如果需要在类中封装一个方法，这个方法：
   不需要 访问实例属性 或 调用实例方法，也不需要 访问类属性 或 调用类方法，
   可以将这个方法封装为静态方法

语法：
@staticmethod
def 静态方法名():
    pass
    
调用方法: 类名.静态方法()

class Dog(object):
    dog_count = 0

    @staticmethod
    def run():
        print("🏃")


Dog.run()

实例方法：方法内部需要访问实例属性，实例方法内部可以使用 类名. 访问类属性
类方法：方法内部只需要访问类属性
静态方法：方法内部不需要访问 实例属性 和 类属性

• 单例Singleton
  目的 —— 让 类 创建的对象，在系统中 只有 唯一的一个实例
  每一次执行 类名() 返回的对象，内存地址是相同的

使用类名创建对象时，会先调用new 方法为对象分配内存空间
new是一个由object基类提供的内置的静态方法，主要作用有两个：
1.在内存中为对象分配内存空间
2.返回对象的引用
python解释器获得对象的引用后，将引用作为第一个参数传递给init方法
注：new 是静态方法，需主动传递cls参数

class MusicPlayer(object):

    instance = None
    init_flag = False

    def __new__(cls, *args, **kwargs):

        if cls.instance is None:
            cls.instance = super().__new__(cls)
            print("创建对象，分配内存空间")
        return cls.instance

    def __init__(self):
        # 初始化只执行一次
        if MusicPlayer.init_flag:
            return

        MusicPlayer.init_flag = True
        print("播放器初始化")


player = MusicPlayer()
print(player)
player2 = MusicPlayer()
print(player2)

• 异常Exception
  在程序开发中，如果 对某些代码的执行不能确定是否正确，可以增加 try(尝试) 来 捕获异常
  捕获异常最简单的语法格式：

try:
    尝试执行的代码
except:
    出现错误的处理

1. 根据错误类型捕获异常

try:
    num = int(input("请输入一个整数:"))
    result = 8 / num
except ValueError as e:
    print('except:', e)
except ZeroDivisionError as e:
    print('except:', e)
except Exception as e:
    print("未知错误 %s" % e)
else:
    #  没有异常才会执行的代码
    print(result)
finally:
    # 无论是否有异常 都会执行的代码
    print("-" * 50)

2. 异常的传递
   当方法的执行出现异常，会将异常传递给调用方法的一方;
   如果传递到主程序，仍然没有异常处理，程序才会被终止;
   提示：
   在开发中，可以在主函数中增加异常捕获，在主函数中调用的其它函数，只要出现异常，就会传递到主函数的异常捕获中;
   这样就不需要在代码中增加大量的异常捕获，能够保证代码的整洁;

def demo1():
    return int(input("请输入一个整数："))


def demo2():
    return demo1()


try:
    demo2()
except ValueError:
    print("请输入正确整数")
except Exception as e:
    print('未知错误 %s' % e)

3. 抛出raise异常
   在开发中，除了代码执行出错会抛出异常之外，还可以根据应用程序特有的业务需求主动抛出异常
   步骤：
   1.创建一个Exception 异常类
   2.使用raise关键字抛出异常对象

def input_password():
    password = input("请输入密码：")
    if len(password) >= 8:
        return password

    raise Exception("密码长度不够")


try:
    print(input_password())
except Exception as e:
    print(e)

• 模块和包

1. 模块
   每一个以扩展名 py 结尾的 Python 源代码文件都是一个 模块；
   模块名 同样也是一个 标识符，需要符合标识符的命名规则；
   在模块中定义的 全局变量 、函数、类 都是提供给外界直接使用的 工具；
   模块 就好比是 工具包，要想使用这个工具包中的工具，就需要先 导入 这个模块；

模块的导入：
import 模块1
import 模块2

通过 模块名. 使用模块提供的全局变量、方法、类

模块导入时指定别名: import 模块1 as 模块别名

局部导入from...import：

如果希望从一个模块中导入部分工具，可以使用from...import 的方式
import 模块名是一次性将模块中所有工具全部导入，并且通过模块名/别名访问

from 模块名1 import 工具名

导入之后可以直接使用模块提供的工具--全局变量、函数、类
注：如果两个模块，存在同名的函数，后导入模块的函数会覆盖先导入模块的函数

从模块中导入所有工具(知道)
from...import *

在导入模块文件时，文件中所有没有缩进的代码都会被执行一遍
name 属性可以做到，测试模块的代码只在测试情况下被运行，而在被导入时不会执行
name是python的内置属性，记录着一个字符串
如果是被其它文件导入的，name就是文件名

py_17_test_module.py

def say_hello():
    print("hello!!!")


def say_hi():
    print("hi???")


# 被其它文件导入时，不会被执行
if __name__ == "__main__":
    print("小米开发的模块")

import py_17_test_module
import py_17_test_module as tm
from py_17_test_module import say_hello

py_17_test_module.say_hello()
tm.say_hi()
say_hello()

# 模块路径
print(py_17_test_module.__file__)

print(py_17_test_module.__name__)    # py_17_testModule
print(__name__)     # __main__

2. 包
   包是一个包含了多个模块的特殊目录
   目录下有一个特殊文件 init.py
   包名的命名方式与变量名一致，小写字母+_
   使用 import 包名 可以一次性导入包中的所有模块

_init.py
要在外界使用包中的模块，需要在_init.py中指定对外界提供的模块列表

# __init__.py内容
from . import py_17_send_message
from . import py_17_receive_message

import py_17_message

py_17_message.py_17_send_message.send("你是🐷吗")
txt = py_17_message.py_17_receive_message.receive()

3. 发布模块(知道)
   步骤：
   1)创建setup.py文件

from distutils.core import setup

setup(name="xh_message",    # 包名
      version="1.0.0",      # 版本号
      description="发送和接收消息模块",  # 描述信息
      long_description="完整的发送和接收消息模块", # 完整的描述信息
      author="xiaohan",     # 作者
      author_email="xiaohan@gamil.com",  # 作者邮箱
      url="www.xiaohan.com",    # 主页
      py_17_message=["py_17_message.py_17_send_message", "py_17_message.py_17_receive_message"]) # 模块中包含的文件名称

2)构建模块

终端：$ python3 setup.py build

3)生成发布压缩包

终端：$ python3 setup.py sdist

安装模块
$ tar -zxvf py_17_message-1.0.0.tar.gz
$ sudo python3 setup.py install

卸载模块
直接从安装目录将模块目录删除即可
$ cd /usr/local/lib/python3/dist-packages/
$ sudo rm -r py_17_message*
可以通过file内置属性获取模块所在路径
$ ipython3
$ import py_17_message
$ py_17_message.file

• 文件

1. 文件的基本操作

函数/方法	说明
open	打开文件 并且返回文件操作对象
read	将文件内容读取到内存
write	将指定内容写入文件
close	关闭文件

注：
open： 函数默认以只读方式打开文件
如果文件存在，返回文件操作对象
如果文件不存在，会抛出异常
read： 方法可以一次性读入并返回文件的所有内容
close： 方法负责关闭文件

try:
    file = open("text")     # 打开文件(默认只读方式)
    text = file.read()      # 读取文件
    text2 = file.read()     # 已经读取过来，文件指针在末尾，读取不到任何内容
    file.close()            # 关闭文件

    print(text)
    print(len(text2))
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在")
except Exception as e:
    print("未知错误 %s" % e)

open方法参数：
1.第一个参数是要打开的文件名
2.第二个参数是访问方式

参数	说明
r	以只读方式打开。文件指针会放在文件开头，如果文件不存在会抛出异常
w	以只写方式打开。如果文件存在会被覆盖，如果文件不存在，创建新文件
a	以追加方式打开。如果文件已存在，文件指针会方法在文件结尾；如果文件不存在，会创建文件
r+	以读写方式打开。文件指针会放在文件开头，如果文件不存在会抛出异常
w+	以读写方式打开。如果文件存在会被覆盖，如果文件不存在，创建新文件
a+	以读写方式打开。如果文件已存在，文件指针会方法在文件结尾；如果文件不存在，会创建文件

file = open("text", "a")
file.write("hello")
file.close()

file = open("text")
print(file.read())
file.close()

2. 按行读取文件内容
   readline 方法可以一次读取一行内容
   方法执行后，会把文件指针移动到下一行，准备再次读取

# 读取大文件
file = open("text")
while True:
    text = file.readline()
    if not text:
        break
    print(text, end="")

file.close()

3. 文件指针（知道）
   文件指针 标记从哪个位置开始读取数据
   第一次打开文件时，通常文件指针会指向文件的开始位置
   当执行了read方法后，文件指针会移动到文件内容的末尾
4. 复制文件

# 小文件复制
file_read = open("text")
file_write = open("text[副本]", "w")

text = file_read.read()
file_write.write(text)

file_read.close()
file_write.close()

file = open("text[副本]")
print(file.read())

# 大文件复制
file_read = open("text")
file_write = open("text[副本]", "w")

while True:
    text = file_read.readline()
    if not text:
        break

    file_write.write(text)

file_read.close()
file_write.close()

file = open("text[副本]")
print(file.read())

5. 文件\目录的常用管理操作
   需要导入os模块
   文件操作：

方法名	说明	示例
rename	重命名文件	os.rename(源文件名, 目标文件名)
remove	删除文件	os.remove(文件名)
path.isfile	判断是否是文件	os.path.isfile(路径)

目录操作：

方法名	说明	示例
listdir	目录列表	os.listdir(目录名)
mkdir	创建目录	os.mkdir(目录名)
rmdir	删除目录	os.rmdir(目录名)
getcwd	获取当前目录	os.getcwd()
chdir	修改工作目录	os.chdir(目标目录)
path.isdir	判断是否是目录	os.path.isdir(路径)

print(os.getcwd())
# os.mkdir("测试")
os.remove(os.getcwd() + "/text[副本]")

• eval
  eval函数 可以将字符串当成有效的表达式来求值，并返回计算结果
  注：开发时，不要使用eval直接转换input的结果

# 基本数学计算
eval("1 + 1")       # 2
# 字符串重复
eval("'+' * 10")    # ++++++++++
# 字符串转列表
type(eval("[1,2,3,4]"))  # <class 'list'>
# 字符串转字典
type(eval("{'name':'xiaolan', 'age':'16'}"))  # <class 'dict'>

str = input("请输入算数题:")
print(eval(str))

"""
__import__('os').system('ls')
# 等价代码
import os
os.system("终端命令")

执行成功，返回0
执行失败，返回错误信息
"""
eval("__import__('os').system('ls')")