面向对象补充
上篇我们已经简单介绍了面向对象编程，面向对象编程需要通过类和对象来实现，这篇我们来扩展下类的知识。
类的成员
类的成员分为三种：字段，方法和属性
注：所有成员中，只有普通字段的内容保存对象中，即：根据此类创建了多少对象，在内存中就有多少个普通字段。而其他的成员，则都是保存在类中，即：无论对象的多少，在内存中只创建一份。
一、字段
字段包括普通字段和静态字段，在使用中有所区别，在内存中保存的位置也不相同
- 普通字段属于对象
- 静态字段属于类
示例：
1 class Foo(object): 2 # 静态字段 3 country = 'China' 4 5 def __init__(self, province): 6 # 普通字段 7 self.province = province 8 9 # 访问普通字段 10 obj = Foo('hunan') 11 print(obj.province) 12 # 对象也可以访问静态字段，跟普通字段访问一样 13 print(obj.country) 14 15 # 访问静态字段 16 print(Foo.country)
由上述代码可以看出【普通字段需要通过对象来访问】【静态字段通过类访问】，在使用上可以看出普通字段和静态字段的归属是不同的。其在内容的存储方式类似如下图：
由上图可知：
- 静态字段在内存中只保存一份
- 普通字段在每个对象中都要保存一份
应用场景： 通过类创建对象时，如果每个对象都具有相同的字段，那么就使用静态字段
二、方法
方法包括：普通方法，静态方法，类方法，三种方法在内存中都归属于类，区别在于调用方式的不同
- 普通方法：由对象调用，只要一个self参数；调用方法时，直接把调用该方法的对象赋值给self（谁调用self就是谁）！
- 静态方法：由类调用，无默认参数，（就是写在这个类里的方法，相当于寄居在类里，跟类没什么关系）
- 类方法：由类调用，至少一个cls参数；调用类方法时，自动将调用该方法的类赋值给cls。
1 class Foo(object): 2 def __init__(self, name): 3 self.name = name 4 5 def ord_func(self): 6 # 定义普通方法，至少一个self参数 7 print('普通方法') 8 9 @classmethod 10 def class_func(cls): 11 # 定义类方法，至少一个cls参数 12 print('类方法') 13 14 @staticmethod 15 def static_func(): 16 # 定义静态方法，无默认参数 17 print('静态方法') 18 19 20 # 调用普通方法 21 f = Foo('zz') 22 f.ord_func() 23 # f.static_func() f是类的实例 也可以调用静态和类方法 24 # f.class_func() 25 26 # 调用类方法 27 Foo.class_func() 28 29 # 调用静态方法 30 Foo.static_func()
相同点：对于所有的方法而言，均属于类（非对象）中，所以，在内存中也只保存一份。
不同点：方法调用者不同、调用方法时自动传入的参数不同。
三、属性
如果你已经了解Python类中的方法，那么属性就非常简单了，因为Python中的属性其实是普通方法的变种。
对于属性，有以下三个知识点：
- 属性的基本使用
- 属性的两种定义方式
1 class Foo(object): 2 def func(self): 3 pass 4 # 定义属性 5 @property 6 def prop(self): 7 return 'hh' 8 9 # 属性调用 10 f = Foo() 11 f.func() 12 r = f.prop # 调用属性时不用加（）， 跟调用字段一样 13 print(r)
由属性的定义和调用要注意一下几点：
- 定义时，在普通方法的基础上添加 @property 装饰器；
- 定义时，属性仅有一个self参数
- 调用时，无需括号
方法：foo_obj.func()
属性：foo_obj.prop
注意：属性存在意义是：访问属性时可以制造出和访问字段完全相同的假象，属性由方法变种而来，如果Python中没有属性，方法完全可以代替其功能。
实例：对于主机列表页面，每次请求不可能把数据库中的所有内容都显示到页面上，而是通过分页的功能局部显示，所以在向数据库中请求数据时就要显示的指定获取从第m条到第n条的所有数据（即：limit m,n），这个分页的功能包括：
- 根据用户请求的当前页和总数据条数计算出 m 和 n
- 根据m 和 n 去数据库中请求数据
1 class Pager(object): 2 3 def __init__(self, current_page): 4 # 用户当前请求的页码 5 self.current_page = current_page 6 # 每页默认显示10条数据 7 self.per_item = 10 8 9 @property 10 def start(self): 11 val = (self.current_page - 1)*self.per_item 12 return val 13 14 @property 15 def end(self): 16 val = self.current_page*self.per_item 17 return val 18 19 #调用 20 p = Pager(1) 21 m = p.start # 查询起始值 22 n = p.end # 查询结束值
从上述可见，Python的属性的功能是：属性内部进行一系列的逻辑计算，最终将计算结果返回。
属性定义的两种方式：
- 装饰器的方式：就是上面介绍的方式
- 静态字段 :在类中定义值为property对象的静态字段
————装饰器的方式
类中具有三种访问方式，我们可以根据他们几个属性的访问特点，分别将三个方法定义为对同一个属性：获取、修改、删除
1 class Goods(object): 2 3 def __init__(self): 4 # 原价 5 self.original_price = 100 6 # 折扣 7 self.discount = 0.8 8 9 @property 10 def price(self): 11 # 实际价格 = 原价 * 折扣 12 new_price = self.original_price * self.discount 13 return new_price 14 15 @price.setter 16 def price(self, value): 17 self.original_price = value 18 19 @price.deleter 20 def price(self): 21 del self.original_price 22 23 obj = Goods() 24 obj.price # 获取商品价格 25 obj.price = 200 # 修改商品原价 26 print(obj.price) 27 del obj.price # 删除商品原价
————静态字段的方式
1 class Foo(object): 2 3 def get_name(self): 4 return 'huihui' 5 6 Name = property(get_name) 7 8 obj = Foo() 9 r = obj.Name # 调用get_name方法，并获得返回值 10 print(r)
property的构造方法中有个四个参数
- 第一个参数是方法名，调用
对象.属性时自动触发执行方法 - 第二个参数是方法名，调用
对象.属性 ＝ XXX时自动触发执行方法 - 第三个参数是方法名，调用
del 对象.属性时自动触发执行方法 - 第四个参数是字符串，调用
对象.属性.__doc__，此参数是该属性的描述信息
1 class Foo(object): 2 3 def get_bar(self): 4 return 'cc' 5 6 # *必须两个参数 7 def set_bar(self, value): 8 return 'set value' + value 9 10 def del_bar(self): 11 return 'dd' 12 13 BAR = property(get_bar, set_bar, del_bar, 'description...') 14 15 obj = Foo() 16 17 r = obj.BAR # 自动调用第一个参数中定义的方法：get_bar 18 obj.BAR = "hh" # 自动调用第二个参数中定义的方法：set_bar方法，并将“alex”当作参数传入 19 obj.BAR.__doc__ # 自动获取第四个参数中设置的值：description... 20 del Foo.BAR # 自动调用第三个参数中定义的方法：del_bar方法
由于静态字段方式创建属性具有三种访问方式，我们可以根据他们几个属性的访问特点，分别将三个方法定义为对同一个属性：获取、修改、删除
1 class Goods(object): 2 3 def __init__(self): 4 # 原价 5 self.original_price = 100 6 # 折扣 7 self.discount = 0.8 8 9 def get_price(self): 10 # 实际价格 = 原价 * 折扣 11 new_price = self.original_price * self.discount 12 return new_price 13 14 def set_price(self, value): 15 self.original_price = value 16 17 def del_price(self, value): 18 del self.original_price 19 20 PRICE = property(get_price, set_price, del_price, '价格属性描述...') 21 22 obj = Goods() 23 obj.PRICE # 获取商品价格 24 obj.PRICE = 200 # 修改商品原价 25 del obj.PRICE # 删除商品原价
所以，定义属性共有两种方式，分别是【装饰器】和【静态字段】
类成员的修饰符
类的成员在上面已经介绍了，对每一个成员而言都有两种形式：
- 公有成员，任何地方都能访问
- 私有成员，只要在类的内部才能访问
私有成员定义：在名字前加两下划线（特殊成员除外，例如：__init__、__call__、__dict__等）
1 class Foo(object): 2 3 def __init__(self): 4 self.name = '公有字段' 5 self.__foo = '私有字段'
私有成员和公有成员的访问限制
静态字段
1 class Foo(object): 2 name = '公有静态字段' 3 __nam = '私有静态字段' 4 5 def func(self): 6 print(Foo.name) 7 print(Foo.__nam) 8 9 class Fo(Foo): 10 def show(self): 11 print(Foo.name) 12 print(Foo.__nam) 13 14 # 类访问 15 Foo.name # 正常访问 16 # Foo.__nam # 报错 17 18 # 类内部访问 19 obj = Foo() 20 obj.func() # 正常访问 21 22 # 派生类中访问 23 obj_son = Fo() 24 obj_son.show() # 报错 25 26 # 总结： 27 # 公有静态字段：类可以访问；类内部可以访问；派生类中可以访问 28 # 私有静态字段：仅类内部可以访问；
普通字段
1 class C(object): 2 def __init__(self): 3 self.foo = "公有字段" 4 5 def func(self): 6 print(self.foo)# 类内部访问 7 8 class D(C): 9 def show(self): 10 print(self.foo) #派生类中访问 11 12 obj = C() 13 14 obj.foo # 通过对象访问 15 obj.func() # 类内部访问 16 17 obj_son = D() 18 obj_son.show() # 派生类中访问
1 class C(object): 2 def __init__(self): 3 self.__foo = "私有字段" 4 5 def func(self): 6 print(self.__foo)# 类内部访问 7 8 class D(C): 9 def show(self): 10 print(self.__foo)#派生类中访问 11 12 obj = C() 13 14 # obj.__foo # 通过对象访问 ==> 错误 15 obj.func() # 类内部访问 ==> 正确 16 17 obj_son = D() 18 # obj_son.show() # 派生类中访问 ==> 错误
- 公有普通字段：对象可以访问；类内部可以访问；派生类中可以访问
- 私有普通字段：仅类内部可以访问；
ps：如果想要强制访问私有字段，可以通过 【对象._类名__私有字段明 】访问（如：obj._C__foo），不建议强制访问私有成员。
方法、属性的访问于上述方式相似，即：私有成员只能在类内部使用
类的特殊成员（特殊方法）
上文介绍了Python的类成员以及成员修饰符，从而了解到类中有字段、方法和属性三大类成员，并且成员名前如果有两个下划线，则表示该成员是私有成员，私有成员只能由类内部调用。无论人或事物往往都有不按套路出牌的情况，Python的类成员也是如此，存在着一些具有特殊含义的成员，详情如下：
1、__doc__:类的描述信息
1 class Foo(object): 2 """ 3 描述类信息，不可描述 4 """ 5 def f(self): 6 pass 7 # 输出：类的描述信息 8 print(Foo.__doc__) # =====>>>> 描述类信息，不可描述
2、__module__和__class__
__module__ 表示当前操作的对象在那个模块
__class__ 表示当前操作的对象的类是什么
1 class C(object): 2 3 def __init__(self): 4 self.name = 'zz'
1 from aa.bb import C 2 3 obj = C() 4 print(obj.__module__) # 输出 aa.bb，即：输出模块 5 print(obj.__class__) # 输出 aa.bb.C，即：输出类
3、__init__:构造方法，通过类创建对象时，自动触发执行
1 class Foo(object): 2 3 def __init__(self): 4 self.name = 'haha' 5 print(self.name) 6 7 obj = Foo() # 自动执行init方法 输出haha
4、__del__：析构方法，当对象在内存中被释放时，自动触发执行
注：此方法一般无须定义，因为Python是一门高级语言，程序员在使用时无需关心内存的分配和释放，因为此工作都是交给Python解释器来执行，所以，析构函数的调用是由解释器在进行垃圾回收时自动触发执行的。
5、__call__：对象后面加括号执行
注：构造方法的执行是由创建对象触发的，即：对象 = 类名() ；而对于 __call__ 方法的执行是由对象后加括号触发的，即：对象() 或者 类()()
1 class Foo(object): 2 3 def __init__(self): 4 self.name = 'haha' 5 print(self.name) 6 print('__init__') 7 8 def __call__(self, *args, **kwargs): 9 print('__call__') 10 11 obj = Foo() # 自动执行init方法 输出haha __init__ 12 obj() # 对象加括号执行， 输出 __call__
6、__dict__：类或对象中的所有成员
1 class Province(object): 2 3 country = 'China' 4 5 def __init__(self, name, count): 6 self.name = name 7 self.count = count 8 9 def func(self, *args, **kwargs): 10 print('func') 11 12 # 获取类的成员，即：静态字段、方法、 13 print(Province.__dict__) 14 # 输出 {'__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Province' objects>, 'func': <function Province.func at 0x00000000010A9B70>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Province' objects>, 'country': 'China', '__doc__': None, '__module__': '__main__', '__init__': <function Province.__init__ at 0x00000000010A9BF8>} 15 16 obj1 = Province('HeBei',10000) 17 print(obj1.__dict__) 18 # 获取 对象obj1 的成员 19 # 输出：{'count': 10000, 'name': 'HeBei'} 20 21 obj2 = Province('HeNan', 3888) 22 print(obj2.__dict__) 23 # 获取 对象obj1 的成员 24 # 输出：{'count': 3888, 'name': 'HeNan'}
7、__str__:如果一个类中定义了__str__方法，那么在打印 对象 时，默认输出该方法的返回值。
1 class Foo(object): 2 3 def __str__(self): 4 return 'zz' 5 6 7 obj = Foo() 8 print(obj) 9 # 输出：zz
8、__getitem__、__setitem__、__delitem__
用于索引操作，如字典。以上分别表示获取、设置、删除数据
1 class Foo(object): 2 def __getitem__(self, key): 3 print('__getitem__', key) 4 5 def __setitem__(self, key, value): 6 print('__setitem__', key, value) 7 8 def __delitem__(self, key): 9 print('__delitem__', key) 10 11 12 obj = Foo() 13 14 result = obj['k1'] # 自动触发执行 __getitem__ 15 obj['k2'] = 'wupeiqi' # 自动触发执行 __setitem__ 16 del obj['k1'] # 自动触发执行 __delitem__
9、 __iter__
用于迭代器，之所以列表、字典、元组可以进行for循环，是因为类型内部定义了 __iter__
1 class Foo(object): 2 pass 3 4 obj = Foo() 5 6 for i in obj: 7 print(i) 8 9 # 报错：TypeError: 'Foo' object is not iterable
1 class Foo(object): 2 def __iter__(self): 3 pass 4 5 obj = Foo() 6 7 for i in obj: 8 print(i) 9 10 # 报错：TypeError: iter() returned non-iterator of type 'NoneType'
1 class Foo(object): 2 3 def __init__(self, sq): 4 self.sq = sq 5 6 def __iter__(self): 7 return iter(self.sq) 8 9 obj = Foo([11,22,33,44]) 10 11 for i in obj: 12 print i
以上步骤可以看出，for循环迭代的其实是 iter([11,22,33,44]) ，所以执行流程可以变更为：
1 obj = iter([11, 22, 33, 44]) 2 3 for i in obj: 4 print(i)
11. __new__ 和 __metaclass__
阅读以下代码：
1 class Foo(object): 2 3 def __init__(self): 4 pass 5 6 obj = Foo() # obj是通过Foo类实例化的对象
上述代码中，obj 是通过 Foo 类实例化的对象，其实，不仅 obj 是一个对象，Foo类本身也是一个对象，因为在Python中一切事物都是对象。
如果按照一切事物都是对象的理论：obj对象是通过执行Foo类的构造方法创建，那么Foo类对象应该也是通过执行某个类的构造方法创建。
print(type(obj)) # <class '__main__.Foo'> 表示obj由Foo类创建 print(type(Foo)) # <class 'type'> 表示Foo类由type创建
所以，obj对象是Foo类的一个实例，Foo类对象是 type 类的一个实例，即：Foo类对象 是通过type类的构造方法创建。
那么，创建类就可以有两种方式：
a）普通方式
class Foo(object): def func(self): print('hello hh')
b）特殊方式（type类的构造函数）
def func(self): print('hello cc') Foo = type('Foo',(object,), {'func':func}) # 第一个参数 类名 # 第二个参数 继承的类（基类） # 第三个参数 类的成员
＝＝》 类 是由 type 类实例化产生
那么问题来了，类默认是由 type 类实例化产生，type类中如何实现的创建类？类又是如何创建对象？
答：类中有一个属性 __metaclass__，其用来表示该类由 谁 来实例化创建，所以，我们可以为 __metaclass__ 设置一个type类的派生类，从而查看 类 创建的过程。
1 class MyType(type): 2 3 def __init__(self, what, bases=None, dict=None): 4 super(MyType, self).__init__(what, bases, dict) 5 6 def __call__(self, *args, **kwargs): 7 obj = self.__new__(self, *args, **kwargs) 8 9 self.__init__(obj) 10 11 class Foo(object): 12 13 __metaclass__ = MyType 14 15 def __init__(self, name): 16 self.name = name 17 18 def __new__(cls, *args, **kwargs): 19 return object.__new__(cls, *args, **kwargs) 20 21 # 第一阶段：解释器从上到下执行代码创建Foo类 22 # 第二阶段：通过Foo类创建obj对象 23 obj = Foo()
参考资料：http://www.cnblogs.com/wupeiqi/p/4766801.html