Python

[TOC] 多重继承 一个子类同时获得多个父类的所有功能。 继承是面向对象编程的一个重要的方式，因为通过继承，子类就可以扩展父类的功能。 回忆一下Animal类层次的设计，假设我们要实现以下4种动物： Dog - 狗狗； Bat - 蝙蝠； Parrot - 鹦鹉； Ostrich - 鸵鸟。 如果按照哺乳动物和鸟类归类，我们可以设计出这样的类的层次： ┌───────────────┐ │ Animal │ └───────────────┘ │ ┌────────────┴────────────┐ │ │ ▼ ▼ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ Mammal │ │ Bird │ └─────────────┘ └─────────────┘ │ │ ┌─────┴──────┐ ┌─────┴──────┐ │ │ │ │ ▼ ▼ ▼ ▼ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ Dog │ │ Bat │ │ Parrot │ │ Ostrich │ └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘ 但是如果按照“能跑”和“能飞”来归类，我们就应该设计出这样的类的层次： ...

[TOC] 在绑定属性时，如果我们直接把属性暴露出去，虽然写起来很简单，但是，没办法检查参数，导致可以把成绩随便改： s = Student() s.score = 9999 这显然不合逻辑。为了限制score的范围，可以通过一个set_score()方法来设置成绩，再通过一个get_score()来获取成绩，这样，在set_score()方法里，就可以检查参数： class Student(object): def get_score(self): return self._score def set_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 现在，对任意的Student实例进行操作，就不能随心所欲地设置score了： >>> s = Student() >>> s.set_score(60) # ok! >>> s.get_score() 60 >>> s.set_score(9999) Traceback (most recent call last): ... ValueError: score must between 0 ~ 100! 但是，上面的调用方法又略显复杂，没有直接用属性这么直接简单。 ...

[TOC] 正常情况下，当我们定义了一个class，创建了一个class的实例后，我们可以给该实例绑定任何属性和方法，这就是动态语言的灵活性。先定义class： class Student(object): pass 然后，尝试给实例绑定一个属性： >>> s = Student() >>> s.name = 'Michael' # 动态给实例绑定一个属性 >>> print(s.name) Michael 还可以尝试给实例绑定一个方法： >>> 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 25 但是，给一个实例绑定的方法，对另一个实例是不起作用的： >>> s2 = Student() # 创建新的实例 >>> s2.set_age(25) # 尝试调用方法 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'Student' object has no attribute 'set_age' 为了给所有实例都绑定方法，可以给class绑定方法： ...

[TOC] 由于Python是动态语言，根据类创建的实例可以任意绑定属性。 给实例绑定属性的方法是通过实例变量，或者通过self变量： class Student(object): def __init__(self, name): self.name = name s = Student('Bob') s.score = 90 但是，如果Student类本身需要绑定一个属性呢？可以直接在class中定义属性，这种属性是类属性，归Student类所有： class Student(object): name = 'Student' 当我们定义了一个类属性后，这个属性虽然归类所有，但类的所有实例都可以访问到。来测试一下： >>> class Student(object): ... name = 'Student' ... >>> s = Student() # 创建实例s >>> print(s.name) # 打印name属性，因为实例并没有name属性，所以会继续查找class的name属性 Student >>> print(Student.name) # 打印类的name属性 Student >>> s.name = 'Michael' # 给实例绑定name属性 >>> print(s.name) # 由于实例属性优先级比类属性高，因此，它会屏蔽掉类的name属性 Michael >>> print(Student.name) # 但是类属性并未消失，用Student.name仍然可以访问 Student >>> del s.name # 如果删除实例的name属性 >>> print(s.name) # 再次调用s.name，由于实例的name属性没有找到，类的name属性就显示出来了 Student 从上面的例子可以看出，在编写程序的时候，千万不要对实例属性和类属性使用相同的名字，因为相同名称的实例属性将屏蔽掉类属性，但是当你删除实例属性后，再使用相同的名称，访问到的将是类属性。 ...

[TOC] 路径和名字的获取方式 import os,sys if __name__ == '__main__': filename = __file__ print("filename : ", filename) filepath = os.path.abspath(filename) print("filepath : ", filepath) dirname = os.path.dirname(__file__) print("dirname : ", dirname) dirpath = os.path.abspath(dirname) print("dirpath : ", dirpath) 输出： filename : C:/Users/dell/Desktop/git/SimpleStorageServer-Windows10/test.py filepath : C:\Users\dell\Desktop\git\SimpleStorageServer-Windows10\test.py dirname : C:/Users/dell/Desktop/git/SimpleStorageServer-Windows10 dirpath : C:\Users\dell\Desktop\git\SimpleStorageServer-Windows10 os.walk的用法 os.walk(directorypath, topdown=True, onerror=None, followlinks=False) 这里directorypath 必须是一个目录的路径，如果是一个文件的路径，则不会得到任何东西 第一个为起始路径，第二个为起始路径下的文件夹，第三个是起始路径下的文件。 dirpath 是一个string，代表目录的路径， dirnames 是一个list，包含了dirpath下所有子目录的名字。 filenames 是一个list，包含了非目录文件的名字。 这些名字不包含路径信息，如果需要得到全路径，需要使用os.path.join(dirpath, name).通过for循环自动完成递归枚举 import os,sys if __name__ == '__main__': filename = __file__ print("filename : ", filename) filepath = os.path.abspath(filename) print("filepath : ", filepath) dirname = os.path.dirname(__file__) print("dirname : ", dirname) dirpath = os.path.abspath(dirname) print("dirpath : ", dirpath) # for dirpaths, dirnames, filenames in os.walk(filepath): # print(dirpaths, dirnames, filenames) # for dirpaths, dirnames, filenames in os.walk(dirpath, topdown=False): for dirpaths, dirnames, filenames in os.walk(dirpath): print(dirpaths, dirnames, filenames) # print(dirpaths, filenames) # for i in filenames: # print(os.path.join(dirpaths,i)) # for j in dirnames: # print(os.path.join(dirpaths, j)) # pass 输出: ...

[TOC] 当我们拿到一个对象的引用时，如何知道这个对象是什么类型、有哪些方法呢？ 使用type() 首先，我们来判断对象类型，使用type()函数： 基本类型都可以用type()判断： >>> type(123) <class 'int'> >>> type('str') <class 'str'> >>> type(None) <type(None) 'NoneType'> 如果一个变量指向函数或者类，也可以用type()判断： >>> type(abs) <class 'builtin_function_or_method'> >>> type(a) <class '__main__.Animal'> 但是type()函数返回的是什么类型呢？它返回对应的Class类型。如果我们要在if语句中判断，就需要比较两个变量的type类型是否相同： >>> type(123)==type(456) True >>> type(123)==int True >>> type('abc')==type('123') True >>> type('abc')==str True >>> type('abc')==type(123) False types 判断基本数据类型可以直接写int，str等，但如果要判断一个对象是否是函数怎么办？可以使用types模块中定义的常量： >>> import types >>> def fn(): ... pass ... >>> type(fn)==types.FunctionType True >>> type(abs)==types.BuiltinFunctionType True >>> type(lambda x: x)==types.LambdaType True >>> type((x for x in range(10)))==types.GeneratorType True 使用isinstance() 对于class的继承关系来说，使用type()就很不方便。我们要判断class的类型，可以使用isinstance()函数。 ...

[TOC] 继承 在OOP程序设计中，当我们定义一个class的时候，可以从某个现有的class继承，新的class称为子类（Subclass），而被继承的class称为基类、父类或超类（Base class、Super class）。 比如，我们已经编写了一个名为Animal的class，有一个run()方法可以直接打印： class Animal(object): def run(self): print('Animal is running...') 当我们需要编写Dog和Cat类时，就可以直接从Animal类继承： class Dog(Animal): pass class Cat(Animal): pass 对于Dog来说，Animal就是它的父类，对于Animal来说，Dog就是它的子类。Cat和Dog类似。 继承有什么好处？最大的好处是子类获得了父类的全部功能。由于Animial实现了run()方法，因此，Dog和Cat作为它的子类，什么事也没干，就自动拥有了run()方法： dog = Dog() dog.run() cat = Cat() cat.run() 运行结果如下： Animal is running... Animal is running... 当然，也可以对子类增加一些方法，比如Dog类： class Dog(Animal): def run(self): print('Dog is running...') def eat(self): print('Eating meat...') 多态 继承的第二个好处需要我们对代码做一点改进。你看到了，无论是Dog还是Cat，它们run()的时候，显示的都是Animal is running...，符合逻辑的做法是分别显示Dog is running...和Cat is running...，因此，对Dog和Cat类改进如下： class Dog(Animal): def run(self): print('Dog is running...') class Cat(Animal): def run(self): print('Cat is running...') 再次运行，结果如下： Dog is running... Cat is running... 当子类和父类都存在相同的run()方法时，我们说，子类的run()覆盖了父类的run()，在代码运行的时候，总是会调用子类的run()。这样，我们就获得了继承的另一个好处：多态。 ...

[TOC] 在Class内部，可以有属性和方法，而外部代码可以通过直接调用实例变量的方法来操作数据，这样，就隐藏了内部的复杂逻辑。 但是，从前面Student类的定义来看，外部代码还是可以自由地修改一个实例的name、score属性： >>> bart = Student('Bart Simpson', 59) >>> bart.score 59 >>> bart.score = 99 >>> bart.score 99 如果要让内部属性不被外部访问，可以把属性的名称前加上两个下划线__，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，所以，我们把Student类改一改： class Student(object): def __init__(self, name, score): self.__name = name self.__score = score def print_score(self): print('%s: %s' % (self.__name, self.__score)) 改完后，对于外部代码来说，没什么变动，但是已经无法从外部访问实例变量.__name和实例变量.__score了： >>> bart = Student('Bart Simpson', 59) >>> bart.__name Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'Student' object has no attribute '__name' 这样就确保了外部代码不能随意修改对象内部的状态，这样通过访问限制的保护，代码更加健壮。 但是如果外部代码要获取name和score怎么办？可以给Student类增加get_name和get_score这样的方法： class Student(object): ... def get_name(self): return self.__name def get_score(self): return self.__score 如果又要允许外部代码修改score怎么办？可以再给Student类增加set_score方法： ...

[TOC] 面向对象最重要的概念就是类（Class）和实例（Instance），必须牢记类是抽象的模板，比如Student类，而实例是根据类创建出来的一个个具体的“对象”，每个对象都拥有相同的方法，但各自的数据可能不同。 仍以Student类为例，在Python中，定义类是通过class关键字： class Student(object): pass class后面紧接着是类名，即Student，类名通常是大写开头的单词，紧接着是(object)，表示该类是从哪个类继承下来的，继承的概念我们后面再讲，通常，如果没有合适的继承类，就使用object类，这是所有类最终都会继承的类。 定义好了Student类，就可以根据Student类创建出Student的实例，创建实例是通过类名+()实现的： >>> bart = Student() >>> bart <__main__.Student object at 0x10a67a590> >>> Student <class '__main__.Student'> 可以看到，变量bart指向的就是一个Student的实例，后面的0x10a67a590是内存地址，每个object的地址都不一样，而Student本身则是一个类。 可以自由地给一个实例变量绑定属性，比如，给实例bart绑定一个name属性： >>> bart.name = 'Bart Simpson' >>> bart.name 'Bart Simpson' 由于类可以起到模板的作用，因此，可以在创建实例的时候，把一些我们认为必须绑定的属性强制填写进去。通过定义一个特殊的__init__方法，在创建实例的时候，就把name，score等属性绑上去： class Student(object): def __init__(self, name, score): self.name = name self.score = score 注意：特殊方法__init__前后分别有两个下划线！！！ 注意到__init__方法的第一个参数永远是self，表示创建的实例本身，因此，在__init__方法内部，就可以把各种属性绑定到self，因为self就指向创建的实例本身。 有了__init__方法，在创建实例的时候，就不能传入空的参数了，必须传入与__init__方法匹配的参数，但self不需要传，Python解释器自己会把实例变量传进去： >>> bart = Student('Bart Simpson', 59) >>> bart.name 'Bart Simpson' >>> bart.score 59 和普通的函数相比，在类中定义的函数只有一点不同，就是第一个参数永远是实例变量self，并且，调用时，不用传递该参数。除此之外，类的方法和普通函数没有什么区别，所以，你仍然可以用默认参数、可变参数、关键字参数和命名关键字参数。 数据封装 面向对象编程的一个重要特点就是数据封装。在上面的Student类中，每个实例就拥有各自的name和score这些数据。我们可以通过函数来访问这些数据，比如打印一个学生的成绩： >>> def print_score(std): ... print('%s: %s' % (std.name, std.score)) ... >>> print_score(bart) Bart Simpson: 59 但是，既然Student实例本身就拥有这些数据，要访问这些数据，就没有必要从外面的函数去访问，可以直接在Student类的内部定义访问数据的函数，这样，就把“数据”给封装起来了。这些封装数据的函数是和Student类本身是关联起来的，我们称之为类的方法： ...

[TOC] 面向对象编程——Object Oriented Programming，简称OOP，是一种程序设计思想。OOP把对象作为程序的基本单元，一个对象包含了数据和操作数据的函数。 面向过程的程序设计把计算机程序视为一系列的命令集合，即一组函数的顺序执行。为了简化程序设计，面向过程把函数继续切分为子函数，即把大块函数通过切割成小块函数来降低系统的复杂度。 而面向对象的程序设计把计算机程序视为一组对象的集合，而每个对象都可以接收其他对象发过来的消息，并处理这些消息，计算机程序的执行就是一系列消息在各个对象之间传递。 在Python中，所有数据类型都可以视为对象，当然也可以自定义对象。自定义的对象数据类型就是面向对象中的类（Class）的概念。 我们以一个例子来说明面向过程和面向对象在程序流程上的不同之处。 假设我们要处理学生的成绩表，为了表示一个学生的成绩，面向过程的程序可以用一个dict表示： std1 = { 'name': 'Michael', 'score': 98 } std2 = { 'name': 'Bob', 'score': 81 } 而处理学生成绩可以通过函数实现，比如打印学生的成绩： def print_score(std): print('%s: %s' % (std['name'], std['score'])) 如果采用面向对象的程序设计思想，我们首选思考的不是程序的执行流程，而是Student这种数据类型应该被视为一个对象，这个对象拥有name和score这两个属性（Property）。如果要打印一个学生的成绩，首先必须创建出这个学生对应的对象，然后，给对象发一个print_score消息，让对象自己把自己的数据打印出来。 class Student(object): def __init__(self, name, score): self.name = name self.score = score def print_score(self): print('%s: %s' % (self.name, self.score)) 给对象发消息实际上就是调用对象对应的关联函数，我们称之为对象的方法（Method）。面向对象的程序写出来就像这样： bart = Student('Bart Simpson', 59) lisa = Student('Lisa Simpson', 87) bart.print_score() lisa.print_score() 面向对象的设计思想是从自然界中来的，因为在自然界中，类（Class）和实例（Instance）的概念是很自然的。Class是一种抽象概念，比如我们定义的Class——Student，是指学生这个概念，而实例（Instance）则是一个个具体的Student，比如，Bart Simpson和Lisa Simpson是两个具体的Student。 所以，面向对象的设计思想是抽象出Class，根据Class创建Instance。 面向对象的抽象程度又比函数要高，因为一个Class既包含数据，又包含操作数据的方法。 ...