- 基本概念个体继承自父母，继承了父母的一部分特征，但也可以有自己的个性
- 子类继承了父类，就直接拥有了父类的属性和方法，也可以定义自己的属性、方法，甚至对父类的属性、方法进行重写
Python继承实现
-
class Cat(Animal) 括号中为该类的父类列表
- 如果类定义时没有父类列表，则只继承object类
- object类是所有类的祖先类
类的特殊属性与方法
- base
- 类的基类
- bases
- 类的基类的元组
- mro
- 方法解析时的类的查找顺序,返回元组
- mro()
- 作用同上，返回列表
- subclasses()
- 返回类的子类的列表
Python继承中的注意事项
- 属于父类的私有成员，子类即使与父类存在继承关系也不可直接访问（可通过改名后的属性名访问，但慎用）
- 例子：
class Animal:
__count=100
heigtht=0
def showcount3(self):
print(self.__count)
class Cat(Animal):
name='cat'
__count=200
c=Cat()
c.showcount3()结果为100
因为子类调用了父类获取父类私有变量的方法 self.count的count作用域是在父类下的，其真正调用的self._Animal__count,而这个属性只有父类有
- 解决的办法：自己私有的属性，用自己的方法读取和修改，不要借助其他类的方法，即使是父类或派生类的方法
属性查找顺序
- 实例dict -> 类dict -> 父类dict
多继承
-
一个类继承自多个类就是多继承，他将具有多个类的特征
- 多继承容易引起二义性，为此Python3利用C3算法生成MRO有序列表解决多继承的二义性（拓扑排序）
https://kevinguo.me/2018/01/19/python-topological-sorting/#%E4%B8%80%E4%BB%80%E4%B9%88%E6%98%AF%E6%8B%93%E6%89%91%E6%8E%92%E5%BA%8F
Mixin
- 本质是多继承
- 体现的是一种组合的设计模式
Mixin类使用原则
- 类中不应该显示的出现init初始化方法
-
通常不能独立工作，因为它是准备混入别的类中的部分功能实现
其祖先类也应是Mixin类 -
使用Mixin时，其通常在继承列表的第一个位置
- 装饰器实现
def printable(cls):
def _print(self):
print(self.content, 'decorator')
cls.print = _print
return cls
class Document:
def __init__(self, content):
self.content = content
class Word(Document):
pass
class Pdf(Document):
pass
@printable
class PrintableWord(Word): pass
print(PrintableWord.__dict__)
print(PrintableWord.mro())
pw = PrintableWord('test string')
pw.print()
@printable
class PrintablePdf(Word):
pass- 优点：
- 简单方便，在需要的地方动态增加，直接使用装饰器
Mixin实现
class Document:
def __init__(self, content):
self.content = content
class Word(Document):
pass
class Pdf(Document):
pass
class PrintableMixin:
def print(self):
print(self.content, 'Mixin')
class PrintableWord(PrintableMixin, Word):
pass
print(PrintableWord.__dict__)
print(PrintableWord.mro())
pw = PrintableWord('test string')
pw.print()
class SuperPrintableMixin(PrintableMixin):
def print(self):
print('~' * 20)
super().print()
print('~' * 20)
class SuperPrintablePdf(SuperPrintableMixin, Pdf):
pass
print(SuperPrintablePdf.__dict__)
print(SuperPrintablePdf.mro())
spp = SuperPrintablePdf('super print pdf')
spp.print()Mixin类和装饰器
- 这两种方式都可以使用，看个人喜好
- 如果还需要继承就得使用Mixin类
- 序列必须有序
- 时间复杂度O(logn)
lst = [37, 99, 73, 48, 47, 40, 40, 25, 99, 51]
lst.sort()
def bi_insert(lst, value):
high = len(lst)
low = 0
while low < high:
mid = (low + high) // 2
if value > lst[mid]:
low = mid + 1
else:
high = mid - 1
lst.insert(low, value)
bi_insert(lst, 100)
bi_insert(lst, 40)
print(lst)bisect模块
-
bisect.bisect_left(a, x, lo=0, hi=len(a))
- 查找在有序列表a中插入x的index，lo和hi用于指定列表的区间，默认是整个列表
- 如果x已经存在，在其左边插入，返回值为index
-
bisect.bisect_right(a, x, lo=0, hi=len(a))
- 与bisect_right类似，如果x已经存在，在其右边插入
-
bisect.insort_left(a, x, lo=0, hi=len(a))
- 在有序列表a中插入x
- bisect.insort_right(a, x, lo=0, hi=len(a))
- 和insort_left函数类似，如果x已经存在，在其右边插入
习题
- 判断学生成绩，成绩等级A-E，90分以上为A，80-89为B，70-79为C，60-69为D，60以下为E
import bisect
def get_grade(score):
breakpoints = [60, 70, 80, 90]
grades = 'EDCBA'
return grade[bisect.bisect(breakpoints, score)]
for x in (50,60,69,79,85,100):
print('{} -> {}'.format(x,get_grade(x)))dir
- 返回类或者对象的所有成员名称列表。
- dir()就是调用dir()
-
如果提供dir()，则返回属性列表，否则会尽量从dict属性中收集信息
- dir()对于不同类型的对象具有不同的行为：
- 如果对象是模块对象，返回的列表包含模块的属性名
- 如果对象是类型或者类对象，返回的列表包含类的属性名，及它的基类属性名
- 否则，返回列表包含对象的属性名、它的类的属性名和类的基类的属性名
魔术方法分类
1.创建、初始化与销毁
- init与del
2.hash
- 内建函数hash()调用的返回值，返回一个整数。
- 如果定义这个方法，则该类的实例可hash
eq
-
对应==，判断两个对象是否相等，返回bool类型
-
对象去重时
- 先判断hash值，如果hash值相等（hash冲突），再调用eq方法判断
-
去重一定需要t提供eq方法
- list、bytesarray，dict等不可hash的实例是因为他们的类的封装里有 hash = None
习题
- 设计二维坐标类Point，使其成为可hash类型，并比较两个坐标实例是否相等
3.bool
- 内建函数bool()，或者对象放在逻辑表达式的位置，返回bool类型
- 如果没有定义bool()，就找len()返回长度，非0为True。
- 如果len()也没有定义，那么所有实例都返回True
4.可视化
repr
- 内建函数repr()对一个对象获取字符串表达
- 返回字符串
- 如果没有定义，就直接返回object的repr()
str
- str()、format()、print()调用，返回字符串
- 如果没有定义，就调用repr方法，如果__repr_没有定义，直接返回对象内存地址信息
bytes
- bytes()调用，返回bytes类型
5.运算符重载
-
<,<=,==,>,>=,!=
- lt,le,eq,gt,ge,ne
-
+,-,*,/,%,//,**,divmod
- add,sub,mul,truediv,mod,floordiv,pow,divmod
-
+=,-=,*=,/=,%=,//=,**=
- iadd,isub,imul,itruediv,imod,ifloordiv,ipow
- 一般只实现eq;lt,gt实现其一,le,ge实现其一 即可
习题 完成Point类，实现判断点相等，并完成向量加法
6.容器和大小
len
- len()会调用此方法
- bool()调用时，如果没有bool方法，则调用len，返回非0为True
iter
- 迭代时调用，返回迭代器对象
contains
- in 调用，如果没实现，就调用iter遍历
getitem
- 实现self[key]
setitem
- 与getitem类似
missing
- dict类调用getitem时 key不存在，调用此方法
习题 改造购物车类成方便操作的容器类
7.可调用对象
call
- 在类中定义此方法后，实例可调用
习题 实现斐波那契类，对象可调用
class Fibonacci:
def __init__(self):
self.lst = [0, 1, 1]
def __call__(self, index):
if index < 0:
raise Exception()
self.generator(index)
return self[index]
def __len__(self):
return len(self.lst)
def __iter__(self):
# yield from self.lst
return iter(self.lst)
def __getitem__(self, item):
return self.lst[item]
def generator(self, index):
for i in range(len(self), index + 1):
self.lst.append(self[i - 1] + self[i - 2])8.上下文管理
-
with ... as语法
- 实现enter和exit方法，就属于上下文管理对象
enter
- 如果存在该方法，with语法会把该方法的返回值作为绑定到as子句中指定的变量上
exit(self, exc_type, exc_value, traceback)
- 退出上下文时调用
- exc_type 异常类型
- exc_value 异常描述
- traceback 异常追踪信息
-
exit返回值为等效True的值，则压制异常
- 应用场景：
- 增强功能
- 资源管理
- 权限验证
contextlib.contextmanager
- 装饰器
习题 为函数执行计时
9.反射
- 运行时，区别于编译时，指程序被加载到内存中执行的时候
- 运行时获取类型信息
