目录:
1.python封装与property装饰器
封装的概念
Encapsulation
)
封装的作用
封装的实现:隐藏
_属性名
__属性名
_类名__属性名
class Account:
# 普通属性
bank = "BOC"
# 内部属性
_username = "tom"
# 私有属性
__password = "888"
# 通过类名访问类属性
print(Account.bank) # 将会打印 BOC
print(Account._username) # 将会打印 tom
print(Account.__password) # 将会引发 AttributeError
print(Account.__dict__)
# 实例化
obj = Account()
# 实例访问类属性
print(obj.bank) # 将会打印 BOC
print(obj._username) # 将会打印 tom
print(obj.__password) # 将会引发AttributeError
封装的实现:暴露
getter
)
@property
装饰器实例.方法名
class Account:
# 普通属性
bank = "BOC"
# 内部属性
_username = "tom"
# 私有属性
__password = "888"
@property
def password(self):
return self.__password
# 实例化对象
obj = Account()
# 访问实例的私有属性
print(obj.password) # 将会打印 888
封装的实现:暴露
setter
)
@计算属性名.setter
装饰器实例.方法名
class Account:
# 普通属性
bank = "BOC"
# 内部属性
_username = "tom"
# 私有属性
__password = "888"
@property
def password(self):
return self.__password
@password.setter
def password(self, value):
# 增加数据的校验
if len(value) >= 8:
self.__password = value
else:
print("密码长度最少要有8位!")
# 实例化对象
obj1 = Account()
# 修改私有属性(满足校验条件)
obj1.password = "tomtom666" # 修改成功
print(obj1.password) # 将会打印 tomtom666
# 实例化对象
obj = Account()
# 修改私有属性(不满足校验条件)
obj.password = "123" # 修改不会生效
print(obj.password) # 将会打印 888
2.python继承与类型检查
继承的概念
Inheritance
)
继承的实现
class 类名(父类列表)
object
class Human:
"""人类"""
# 类属性
message = "这是Human的类属性"
# 构造方法
def __init__(self, name, age):
# 实例属性
self.name = name
self.age = age
# 实例方法
def live(self):
print("住在地球上")
class Student(Human):
"""学生类"""
def study(self):
print("正在学习")
# 实例化子类对象
stu = Student("哈利波特", 12)
# 访问类属性(继承)
print(stu.message)
# 访问实例属性(继承)
print(stu.name, stu.age)
# 访问实例方法(继承)
stu.live()
# 访问实例方法(扩展)
stu.study()
类型检查
isinstance(实例, 类名)
issubclass(类名1, 类名2)
# 人类
class Human:
pass
# 学生类
class Student(Human):
pass
# 老师类
class Teacher(Human):
pass
# 检查实例与类的关系
stu = Student()
print(isinstance(stu, Human)) # 将会打印 True
# 检查类与类的关系
print(issubclass(Student, Human)) # 将会打印 True
print(issubclass(Student, Teacher)) # 将会打印 False
3.python多态与super
多态的概念
Polymorphism
)
运算符的多态表现
+
号
# 加法:数字+数字
print(1 + 1) # 打印 2
# 拼接:字符串+字符串
print("Hello" + "World") # 打印 Hello World
# 合并:列表+列表
print([1, 2] + [3]) # 打印 [1, 2, 3]
函数的多态表现
len()
函数
# 参数是字符串
print(len("hello"))
# 参数是列表
print(len([1, 3, 5]))
方法的多态表现
class China:
def speak(self):
print("汉语")
class Usa:
def speak(self):
print("英语")
# 实例化对象
cn = China()
us = Usa()
for x in (cn, us):
# 同一个变量在调用同名方法时,呈现不同的行为
# 具体呈现哪种行为,由该变量所引用的对象决定
x.speak()
多态与继承
Override
):子类的方法名称与父类的相同super().__init__()
父类名.__init__(self)
class Human:
"""人类"""
message = "这是Human的类属性"
# 构造方法
def __init__(self, name, age):
# 实例属性
self.name = name
self.age = age
# 实例方法
def live(self):
print(f"住在地球上")
class Student(Human):
"""学生类"""
# 重写父类的构造方法
def __init__(self, name, age, school):
# 访问父类的构造方法
super().__init__(name, age)
# super(Student, self).__init__(name, age)
# Human.__init__(self, name, age)
# 子类实例属性(个性)
self.school = school
# 重写父类的实例方法
def live(self):
print(f"住在{self.school}")
# 实例化子类对象
stu = Student("哈利波特", 12, "月球")
# 访问实例方法
stu.live() # 将会打印 住在月球
4.python 模块与包
模块
模块分类
如何使⽤模块?
import sys
print("调⽤了sys模块")
for i in sys.argv:
print(i)
第三⽅开源模块
import numpy
# 创建一个数组
arr = numpy.array([1, 2, 3, 4, 5])
# 打印数组
print("原始数组:", arr)
⾃定义模块
导⼊模块
作⽤域:
使⽤模块的总结
常用方法
5.错误与异常
什么是异常?
错误
常见的异常类型:
异常处理流程
异常解决⽅案
异常捕获与异常处理
(情况一)
(情况二)
(情况三)
代码示例:
try:
# 可能会抛出异常的代码
x = int(input("请输入一个整数:"))
y = int(input("请输入另一个整数:"))
# 执行正常代码
result = x / y
except ZeroDivisionError:
# 异常处理代码
print("0不能做除数,请重新输入!")
else:
# 如果没有异常,执行下面的代码
print("计算结果为:", result)
finally:
# 无论是否有异常,都会执行的代码
print("程序执行完毕!")
使⽤raise抛出异常
def divide(a, b):
if b == 0:
raise ValueError("除数为0!")
return a / b
try:
result = divide(10, 0)
except ValueError as e:
print("发生异常:", e)
⾃定义异常
# 定义自定义异常类
class MyException(Exception):
def __init__(self, message):
self.message = message
# 定义一个函数,可能会抛出自定义异常
def divide(a, b):
if b == 0:
raise MyException("除数为0!")
return a / b
# 在try块中调用函数,如果发生异常,则进入except块处理
try:
result = divide(10, 0)
except MyException as e:
print("捕获异常:", e)
6.Debug 调试与分析
程序调试
语法错误
逻辑错误
什么是Bug
调试分类
1、语法错误
类型错误,语法错误,缩进错误,索引错误,键错误
2、逻辑错误
业务逻辑错误,并不会报错
调试⽅法
7.python类型注解
https://docs.python.org/zh-cn/3/library/typing.html
def greeting(name: str) -> str:
return 'Hello ' + name.split(',')[1]
print(greeting('python,java'))
类型提示的好处
类型别名:
Vector = list[float]
def scale(scalar: float, vector: Vector) -> Vector:
return [scalar * num for num in vector]
nums = [1.0, 2.0, 3.0]
print(scale(2.0,nums))
自定义类型:
class Student:
name: str
age: int
def get_stu(name: str) -> Student:
return Student()
# --> 有相应的提示
get_stu().
静态代码检查功能
安装 mypy
pip install mypy
8.python数据类dataclass
dataclass 介绍:
案例
class Cat:
name: str
color: str
weight: int
def __init__(self, name, weight, color):
self.name = name
self.weight = weight
self.color = color
def __str__(self):
return f"喵星人姓名:{self.name}, 年龄:{self.weight},颜色:{self.color}"
def __repr__(self):
return f"===>>>>> 喵星人姓名:{self.name}, 年龄:{self.weight},颜色:{self.color}"
if __name__ == '__main__':
cat = Cat("黑子", 10, "黑色")
print(cat)
数据类更优雅的实现方案
from dataclasses import dataclass
@dataclass
class Cat:
name: str
color: str
weight: int
if __name__ == '__main__':
cat = Cat("菠萝", "橘猫", 9)
print(cat)
field 的使用
# 错误写法,执行报错
from dataclasses import dataclass
@dataclass
class Cat:
name: str
color: str
weight: int
children: list = [1, 2, 3]
# 正确写法,可变类型必须使用field
from dataclasses import dataclass, field
@dataclass
class Cat:
name: str
color: str
weight: int = 2
children: list = field(default_factory=list)
if __name__ == '__main__':
cat = Cat("菠萝", "橘猫", 9, [1, 2, 3])
print(cat)
field 常用参数
参数名 | 参数功能 |
---|---|
default | 字段的默认值 |
default_factory | 定义可变量参数的默认值,default 和 default_factory 不能同时存在 |
init | 如果为 true (默认值),该字段作为参数包含在生成的 init() 方法中。 |
repr | 如果为 true (默认值),该字段包含在生成的 repr() 方法返回的字符串中。 |
field default 参数
import dataclasses
@dataclasses.dataclass
class Cat:
name: str
color: str
weight: str = dataclasses.field(default=5)
children: list = dataclasses.field(default_factory=list)
children1: list = dataclasses.field(default_factory=lambda: [1, 2, 3])
children2: dict = dataclasses.field(default_factory=lambda: {"name": "喵"})
if __name__ == '__main__':
cat = Cat("菠萝", "橘猫", 9, [1, 2, 3])
print(cat)
field init 参数
import dataclasses
@dataclasses.dataclass
class Cat:
name: str
color: str
weight: str = dataclasses.field(default=5)
children: list = dataclasses.field(default_factory=list, init=False)
if __name__ == '__main__':
cat = Cat("菠萝", "橘猫", 9)
print(cat)
field repr 参数
True
(默认值),该字段包含在生成的 repr()
方法返回的字符串中。False
,该字段不会包含在生成的 repr()
方法返回的字符串中。import dataclasses
@dataclasses.dataclass
class Cat:
name: str
color: str
weight: str = dataclasses.field(default=5)
children: list = dataclasses.field(default_factory=list, repr=False)
if __name__ == '__main__':
cat = Cat("菠萝", "橘猫", 9, [1, 2, 3])
print(cat)
运行结果:
常用的方法
asdict()
转化实例对象为字典格式import dataclasses
@dataclasses.dataclass
class Cat:
name: str
color: str
weight: int = 5
children: list = dataclasses.field(default_factory=lambda: [1, 2, 3])
children1: dict = dataclasses.field(default_factory=lambda: {"name": "喵"})
cat = Cat("aa", "red", 10, [1, 3], {"name": "喵喵"})
print(dataclasses.asdict(cat))
9.python内置装饰器
内置类装饰器
内置装饰器 | 含义 |
---|---|
classmethod | 类方法 |
staticmethod | 静态方法 |
普通方法
# 1. 定义
class MethodsDemo:
param_a = 0 # 类变量
def normal_demo(self): # 定义一个类方法,第一个参数必须为self
"""
普通方法
:return:
"""
print("这是一个普通方法", self.param_a)
# 2. 调用
md = MethodsDemo()
md.normal_demo()
类方法
# 1. 类的定义
class MethodsDemo:
param_a = 0
# 定义类方法必须加 classmethod装饰器
@classmethod
def classmethod_demo(cls):
"""
类方法,第一个参数需要改为cls
:return:
"""
print("类方法", cls.param_a)
# 2. 类的调用
MethodsDemo.classmethod_demo() # 无需实例化,直接调用
静态方法
# 1. 定义
class MethodsDemo:
param_a = 0
@staticmethod
def static_demo():
"""
静态方法
:return:
"""
print("静态方法") # 无法直接调用类变量
# 2. 调用
MethodsDemo.static_demo()
普通方法、类方法、静态方法
名称 | 定义 | 调用 | 关键字 | 使用场景 |
---|---|---|---|---|
普通方法 | 至少需要一个参数self | 实例名.方法名() | 无 | 方法内部涉及到实例对象属性的操作 |
类方法 | 至少需要一个cls参数 | 类名.方法名() 或者实例名.方法名() | @classmethod | 如果需要对类属性,即静态变量进行限制性操作 |
静态方法 | 无默认参数 | 类名.方法名() 或者实例名.方法名() | @staticmethod | 无需类或实例参与 |
普通方法实际案例
class DateFormat:
def __init__(self, year=0, month=0, day=0):
self.year = year
self.month = month
self.day = day
def out_date(self):
return f"输入的时间为{self.year}年,{self.month}月,{self.day}日"
year, month, day = 2023, 8, 2
demo = DateFormat(year, month, day)
print(demo.out_date())
class DateFormat:
def __init__(self, year=0, month=0, day=0):
self.year = year
self.month = month
self.day = day
def out_date(self):
return f"输入的时间为{self.year}年,{self.month}月,{self.day}日"
@classmethod
def json_format(cls, json_data):
year, month, day = json_data["year"], json_data["month"], json_data["day"],
return cls(year, month, day)
json_date = {"year": 2023, "month": 12, "day": 24}
demo = DateFormat.json_format(json_date)
print(demo.out_date())
静态方法实际案例
class Game:
def __init__(self, first_hero, second_hero):
self.first_hero = first_hero
self.second_hero = second_hero
# fight有和实例变量交互的部分,所以需要定义为一个普通方法
def fight(self):
print(f"本轮比赛开始,由{self.first_hero} vs {self.second_hero}")
# start没有和类或实例交互的部分,那么就可以使用staticmethod
@staticmethod
def start():
print("游戏开始")
Game.start()
game1 = Game("Bob", "Mary")
game2 = Game("Mike", "Henry")
game1.fight()
game2.fight()
10.python装饰器
函数引用
def hello():
print("hello world!")
harry = hello
harry()
闭包函数
def output_student(grade):
def inner(name, gender):
print(f"hdc开学啦!学生的名称是{name},性别是{gender},年级是{grade}")
return inner
student = output_student(1)
student("罗恩", "男")
student("哈利", "男")
student("赫敏", "女")
为什么要学习装饰器
装饰器示例
# 不使用装饰器的代码
def timer(func):
print("计时开始")
func()
print("计时结束")
def hdc():
print("xx学院")
timer(hdc)
装饰器:
# 使用装饰器的代码
def timer(func):
def inner():
print("计时开始")
func()
print("计时结束")
return inner
@timer
def hdc():
print("xx学院")
hdc()
装饰器练习
装饰带参数函数
import datetime
def timer(func):
def inner(*args, **kwargs):
# 获取当前时间
start_time = datetime.datetime.now()
func(*args, **kwargs)
for i in range(1, 10000000):
i += 1
end_time = datetime.datetime.now()
print(f"函数的执行时间{end_time - start_time}")
return inner
@timer
def xueyuan(name):
print("xxx学院", name)
xueyuan("hello")
11.学生信息管理系统
学号:1001,姓名:张三,性别:男。
学号:1002,姓名:莉丝,性别:女。
学号:1003,姓名:王武,性别:男。
学号:1002,姓名:莉丝,性别:女。
添加的学员信息:
删除后的学员信息:
class Student:
def __init__(self, id, name, sex):
self.id = id
self.name = name
self.sex = sex
def __repr__(self):
return f"学号:{self.id},姓名:{self.name},性别:{self.sex}"
class StudentManagement:
student_list = []
# 单个添加学生
def add_student(self, stu):
result = self.get_student_by_id(stu.id)
if result:
print(f"学员{stu.id}已存在,请核对学生信息")
else:
self.student_list.append(stu)
print(f"添加成功,添加的学员信息为:{stu}")
# 添加多个学员
def addStudents(self, stu_list):
add_list = []
for s in stu_list:
result = self.get_student_by_id(s.id)
if result:
print(f"学员{s.id}已存在,请核对学生信息")
else:
self.student_list.append(s)
add_list.append(s)
if add_list:
print("添加成功,添加的学员信息为:")
for i in add_list:
print(i)
# 根据id查找学生
def get_student_by_id(self, stu_id):
for stu in self.student_list:
if stu.id == stu_id:
return stu
# 查询所有学生
def get_all_student(self):
for stu in self.student_list:
print(stu)
# 根据id删除学生
def delete_student_by_id(self, stu_id):
result = self.get_student_by_id(stu_id)
if result:
self.student_list.remove(result)
print(f"删除成功,删除的学员信息为:{result}")
print("删除后的学员信息为:")
self.get_all_student()
else:
print("删除失败,请核对学生信息")
def menu(self):
print("|----------欢迎来到学员信息管理系统------------------------|")
print("|----------1.根据学号查看学员信息-------------------------|")
print("|----------2.添加学员-----------------------------------|")
print("|----------3.根据学号删除学员后:查看所有学员信息------------|")
print("|----------4.查询当前所有学员的信息-----------------------|")
print("|----------5.退出系统-----------------------------------|")
if __name__ == '__main__':
stumg = StudentManagement()
while True:
stumg.menu()
n = int(input("请输入你的选择:"))
if n == 1:
id = int(input("请输入想要查找的学员编号:"))
print(stumg.get_student_by_id(id))
elif n == 2:
id = int(input("请输入学员编号:"))
name = input("请输入学员姓名:")
sex = input("请输入学员性别:")
stumg.add_student(Student(id, name, sex))
elif n == 3:
id = int(input("请输入想要删除的学员编号:"))
stumg.delete_student_by_id(id)
elif n == 4:
stumg.get_all_student()
elif n == 5:
print("成功退出系统,欢迎下次使用!")
break
else:
print("输入有误!重新输入!")
continue