Python面向对象高级编程

使用slots

• 给实例绑定一个属性

>>> def set_age(self, age): # 定义一个函数作为实例方法
...     self.age = age
...
>>> from types import MethodType
>>> s.set_age = MethodType(set_age, s) # 给实例绑定一个方法
>>> s.set_age(25) # 调用实例方法
>>> s.age # 测试结果

class Student(object):
__slots__ = ('name', 'age') # 用tuple定义允许绑定的属性名称

@Property

• @Property广泛应用在类的定义中，可以让调用者写出简短的代码，同时保证对参数必要的检查，这样，程序运行时就减少了出错的可能性。

class Student(object):

    @property
    def score(self):
        return self._score

    @score.setter
    def score(self, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise ValueError('score must be an integer!')
        if value < 0 or value > 100:
            raise ValueError('score must between 0 ~ 100!')
        self._score = value

s = Student()
s.score = 60
print('s.score =', s.score)
# ValueError: score must between 0 ~ 100!
s.score = 9999

多重继承

• 通过多重继承，一个子类就可以同时获得多个父类的所有功能

class Animal:
          pass

class Fly:
          pass

class Bard(Animal, Fly):
    pass

• 多继承设计 称为MIxIn 目的就是给一个类增加多个功能。

定制类

• str 类似于Java中的toString()

>>> class Student(object):
...     def __init__(self, name):
...         self.name = name
...     def __str__(self):
...         return 'Student object (name: %s)' % self.name

• repr 与str的区别，str返回用户看到的字符串，而repr返回程序开发者看到的字符串。

• iter() 如果一个类想被用于for...in循环，类似list或tuple那样，就必须实现一个iter方法，该方法返回一个迭代对象，然后，python的for循环就会不断调用迭代对象的next方法拿到循环的下一个值

• getitem Fib实例虽然能作用于for循环，看起来和list有点像，但是，把它当成list还是不行，需要实现getitem方法

class Fib(object):
    def __init__(self):
        self.a, self.b = 0, 1 # 初始化两个计数器a，b

    def __iter__(self):
        return self # 实例本身就是迭代对象，故返回自己

    def __next__(self):
        self.a, self.b = self.b, self.a + self.b # 计算下一个值
        if self.a > 100000: # 退出循环的条件
            raise StopIteration()
        return self.a # 返回下一个值
    def __getitem__(self, n):
        a, b = 1, 1
        for x in range(n):
            a, b = b, a + b
        return a
for n in Fib():
     print(n)
print(Fib()[5])

• getattr 动态返回一个属性 只有在没有找到属性的情况下，才调用getattr，已有的属性，比如name，不会在getattr中查找

class Student(object):

    def __init__(self):
        self.name = 'Michael'

      def __getattr__(self, attr):
        if attr=='score':
            return 99
>>> s = Student()
>>> s.name
'Michael'
>>> s.score
99

• call 复写此方法，直接对实例进行调用
• 通过callable()函数，我们就可以判断一个对象是否是可调用对象

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

    def __call__(self):
        print('My name is %s.' % self.name)

>>> s = Student('Michael')
>>> s() # self参数不要传入
My name is Michael.


>>> callable(Student())
True
>>> callable(max)
True
>>> callable([1, 2, 3])
False
>>> callable(None)
False
>>> callable('str')
False

使用枚举类

• @unique装饰器可以帮组我们检查保证没有重复值
• 既可以用成员名称引用枚举常量，又可以直接根据value的值获得枚举常量。

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

from enum import Enum, unique

@unique
class Weekday(Enum):
    Sun = 0
    Mon = 1
    Tue = 2
    Wed = 3
    Thu = 4
    Fri = 5
    Sat = 6

day1 = Weekday.Mon

print('day1 =', day1)
print('Weekday.Tue =', Weekday.Tue)
print('Weekday[\'Tue\'] =', Weekday['Tue'])
print('Weekday.Tue.value =', Weekday.Tue.value)
print('day1 == Weekday.Mon ?', day1 == Weekday.Mon)
print('day1 == Weekday.Tue ?', day1 == Weekday.Tue)
print('day1 == Weekday(1) ?', day1 == Weekday(1))

for name, member in Weekday.__members__.items():
    print(name, '=>', member)

Month = Enum('Month', ('Jan', 'Feb', 'Mar', 'Apr', 'May', 'Jun', 'Jul', 'Aug', 'Sep', 'Oct', 'Nov', 'Dec'))

for name, member in Month.__members__.items():
print(name, '=>', member, ',', member.value)

使用元类

type()

• 动态语言和静态语言最大的不同，就是函数和类的定义，不是便已是定义的，二是运行时动态创建的。

• type()函数可以查看一个类型或变量的类型，Hello是一个class，它的类型就是type，而h是一个实例，它的类型就是class Hello。

• 我们说class的定义是运行时动态创建的，而创建class的方法就是使用type()函数。

• 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，比如，我们可以通过type()函数创建出Hello类，而无需通过class Hello(object)...的定义：

>>> def fn(self, name='world'): # 先定义函数
...     print('Hello, %s.' % name)
...
>>> Hello = type('Hello', (object,), dict(hello=fn)) # 创建Hello class
>>> h = Hello()
>>> h.hello()
Hello, world.
>>> print(type(Hello))
<class 'type'>
>>> print(type(h))
<class '__main__.Hello'>

要创建一个class对象，type()函数依次传入3个参数：
class的名称；
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；
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 (看不懂 不看了)

• 除了使用type()动态创建类以外，要控制类的创建行为，可以使用metaclass(元类)

当我们定义了类以后，就可以根据这个类创建出实例，所以：先定义类，然后创建实例。
但是如果我们想创建出类呢？那就必须根据metaclass创建出类，所以：先定义metaclass，然后创建类。
连接起来就是：先定义metaclass，就可以创建类，最后创建实例。