Python之面向对象高级特性

1. 类属性和实例属性

类属性就是类对象所拥有的属性,它被所有类对象的实例对象所共有,在内存中只存在一个副本。

2. 类方法和静态方法

• 类方法是类对象所拥有的方法,需要用修饰器一般以@classmethod来标识其为类方法,
  1). 对于类方法,第一个参数必须是类对象,作为第一个参数
  (cls是形参， 可以修改为其它变量名,但最好用’cls’了)
  2). 能够通过实例对象和类对象去访问。

• 静态方法需要用修饰器一般以@staticmethod来标识其为静态方法,
  1). 静态方法不需要多定义参数
  2). 能够通过实例对象和类对象去访问。

"""
相关的源码:from datetime import  datetime
"""

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

    # 实例方法， python解释器会自动将对象/实例传入方法。
    def get_age(self):
        print('self:', self)
        return  self.age

    # 类方法:python解释器会自动将类传入方法。
    @classmethod
    def get_cls(cls):
        print('cls:', cls)

    # 静态方法:python解释器不会自动传入任何参数
    @staticmethod
    def get_info():
        print("static method信息")

if __name__ == '__main__':
    s = Student('张三', 18)
    s.get_age()
    s.get_cls()
    s.get_info()

3. property类属性

• 一种用起来像是使用的实例属性一样的特殊属性，可以对应于类的某个方法。
  property属性的定义和调用要注意一下几点：
  1.定义时，在实例方法的基础上添加 @property 装饰器；并且仅有一个self参数
  2 调用时，无需括号

• property属性的有两种方式:
  装饰器 即：在方法上应用装饰器
  类属性 即：在类中定义值为property对象的类属性

• 注意：
  经典类中的属性只有一种访问方式，其对应被 @property 修饰的方法
  新式类中的属性有三种访问方式，并分别对应了三个被@property、@方法名.setter、@方法名.deleter修饰的方法

3.1 介绍

类属性应用需求: 对于京东商城中显示电脑主机的列表页面，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 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

from datetime import  datetime
"""
class Page(object):
    """
    [user1, user2, user3......user100]
    page=2, per_page=10
    第一页: start=0 end=10
    第二页: start=10 end=20
    第三页: start=20 end=30
    ....
    第page页: start=(page-1)*per_page end=page*per_page
    """
    def __init__(self, page, per_page=10):
        self.page = page
        self.per_page = per_page

    # 类属性: 将类方法变成类属性的过程。
    @property
    def start(self):
        return (self.page-1) * self.per_page

    @property
    def end(self):
        return  self.page * self.per_page

if __name__ == '__main__':
    goods = ['good'+str(i+1) for i in range(100)]
    page = Page(page=10, per_page=3)
    print(goods[page.start:page.end])

3.2 简单案例

class date(object):
    def __init__(self, year, month, day):
        # 私有属性
        self.__year = year
        self.__month = month
        self.__day = day

    # 将类方法object.year()转变成类属性object.year, 只是让代码更加简洁而已。
    @property
    def year(self):
        return  self.__year

today = date(2021, 2, 27)
print(today.year)

4. 单例模式

4.1 理解单例模式

"""
什么是单例模式?
一个类只能实例化一个对象的设计模式称为单例模式。
"""

class People(object):
    pass

p1 = People()  # object
p2 = People()  # object
print(p1, p2)  # 每个对象的内存地址不同，肯定不是单例模式

4.2 基于装饰器实现单例模式

from functools import  wraps
def singleton(cls):
    # 通过一个字典存储类和对象信息{"Class":"object"}
    instances = {
    
    }
    @wraps(cls)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        # 为了保证单例模式， 判断该类是否已经实例化为对象
        # 1. 如果有对象，直接返回存在的对象
        # 2. 如果没有则实例化对象， 并存储类和对象到字典中， 最后返回对象
        if instances.get(cls):
            return instances.get(cls)
        object = cls(*args, **kwargs)
        instances[cls] = object
        return  object
    return  wrapper

@singleton
class People(object):
    pass

p1 = People()
p2 = People()
print(p1, p2)
print(p1 is p2)  # 判断是否为单例模式(p1和p2内存地址是否相同)

4.3 基于new方法实现的单例模式

class People(object):
    _instance = None
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        """创建对象之前执行的内容"""
        if cls._instance is None:
            cls._instance = object.__new__(cls)
        return  cls._instance

    def __init__(self):
        """在new方法之后执行， 将属性和对象封装在一起"""
        print("正在执行构造方法init......")

p1 = People()
p2 = People()
print(p1, p2)

5. 总结

"""
面向对象:
    1. 三大特性
        封装(必须要掌握的):
            __new__: 在实例化对象之前执行的， 返回对象。
            __init__: 构造方法, 实例化对象时自动执行。 常用于将对象和属性绑定在一起。
            self: 实质上是对象。
        继承(最多知识点的):
            多继承算法: python3中广度优先算法。
            私有属性和私有方法
        多态(最简单的):

    2. 三大特性的应用
        1). 链表的封装(Leetcode第二题)
        2). 栈的封装
        3). 队列的封装
        4). 二叉树的封装与先序遍历

    3. 高级特性
        1). @classmethod和@staticmethod(类方法和静态方法)
        2). @property类属性
        3). 单例模式: 一个类只能实例化一个对象
            基于装饰器
            基于new方法
"""