<>学习笔记 | 第07章 | 更加抽象

------

Python:面向对象的编程语言,多态，封装，继承三个主要特性

多态:来自希腊语，意味着有多种形式。

>>> from random import choice
>>> x = choice(['Hello,World!',[1,2,'e','e',4]])
>>> x.count('e')
1

任何不知道对象到底是什么类型，但又要对对象做的什么的时候，就要用到多态

>>> 1+2
3
>>> 'hot'+'dog'
'hotdog'

#和下面的形式是一样的

>>> def add(x,y): return x+y
...
>>> add(1,2)
3
>>> add('hot','dog')
'hotdog'

#如果要打印信息的长度，只需要对象具有长度即可.

>>> def print_message(x):
...     print 'The length of',repr(x),'is',len(x)
...

用到的repr()就是多态特性的代表之一:可以对任何东西使用.

>>> print_message('Fnord')
The length of 'Fnord' is 5
>>> print_message([1,2,3,4])
The length of [1, 2, 3, 4] is 4

事实上，唯一能毁掉多态的就是函数显示的检查类型，比如:type,isinstance,issubclass,如果可能的话，尽量避免这些毁掉多态函数的方式。真正重要的是如何让对象按照我们的方式工作。

------

封装:是对全局作用域中其他区域隐藏多余信息的原则。

多态:使用对象，而不用知道其内部细节

两者概念类似，但是封装不等同于多态

多态可以让用户对于不知道是什么类的对象进行方法调用,而封装是可以不用关心对象是如何创建而直接使用。

------

继承:是一种“懒惰”的行为，程序员不想把代码写几次。

类:一种对象. 鸟类(supperclass)-->百灵鸟(subclass)

Note: Python的类名，不用复数，首字母大写，如果多个单词，首字母同样大写Bird

创建自定义类:

class Person:
    def setName(self,name):
        self.name = name
    def getName(self,name):
        return self.name
    def greet(self):
        print "Hello,World! I am %s" % self.name
>>> foo = Person()
>>> bar = Person()
>>> foo.setName('Luke Skywalker')
>>> bar.setName('Anakin Skywalker')
>>> foo.greet()
Hello,World! I am Luke Skywalker
>>> bar.greet()
Hello,World! I am Anakin Skywalker

self: 对象自身

------

特性，函数和方法

self事实上正是方法与函数的区别，方法将它们的第一个参数绑定到实例上

>>> class Class:
        def method(self):
            print 'I have a self!'
>>> def function():
        print "I don't..."
>>> instance = Class()
>>> instance.method()
I have a self!
>>> instance.method = function
>>> instance.method()
I don't...
>>> class Bird:
        song = 'Squaawk!'
        def sing(self):
             print self.song

>>> bird = Bird()
>>> bird.sing()
Squaawk!
>>> birdsong = bird.sing
>>> birdsong()
Squaawk!

------

私有化:

在方法前面加__，表示私有方法，不可直接访问:

>>> class Secretive:
        def __inaccessible(self):
             print "Bet you can't see me..."
        def accessible(self):
             print "The scret message is:"
             self.__inaccessible()
>>> s = Secretive()
>>> s.__inaccessible()  #不能直接访问
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#29>", line 1, in <module>
    s.__inaccessible()
AttributeError: Secretive instance has no attribute '__inaccessible'
>>> s.accessible()      #但能通过其他方法来访问
The scret message is:
Bet you can't see me...

#不能被外界直接使用，但可以再类内部使用,从而达到间接调用该方法.

#还有一种访问方法，要体会如何使用,主要是用于测试,看下面

>>> Secretive._Secretive__inaccessible
<unbound method Secretive.__inaccessible>

#提示未绑定的方法，只要在前面用instance来绑定就可以了。

>>> dir(Secretive)
['_Secretive__inaccessible', '__doc__', '__module__', 'accessible']
#dir()函数也可以看到
instance._ClassName__PrivateMethod()
>>> s._Secretive__inaccessible()
Bet you can't see me...

Note: 如果不需要使用这种方法，但是又想让其他对象不要访问内部数据，那么可以使用单下划线。

前面有单下划线的不会被from module import * 语句导入

------

类的命名空间:

#下面两个函数应该是一样的

>>> def foo(x): return x*x
...
>>> foo = lambda x:x*x

#定义类时也一样，所有class语句中的代码都在类命令空间中执行，由类内所有成员访问.类的定义其实就是执行class语句中的代码块.这点非常有用，比如说类的语句并不仅限于def，比如下面的也是一样:

>>> class C:
...     print "class C is being defined..."
...
class C is being defined...

再比如像下面的:

>>> class MemberCounter:
...     members = 0
...     def init(self):
...         MemberCounter.members +=1
...
>>> m1 = MemberCounter()
>>> m1.init()
>>> m1.members
1
>>> m2 = MemberCounter()
>>> m2.init()
>>> MemberCounter.members
2

也可以像下面这样让其自动初始化

>>> class MC:
...     m = 0
...     def __init__(self):
...         self.m +=1
...
>>> m1 = MC()
>>> m1.m
1

------

Note: Java 支持4中级别，尽管Python给出了单双下划线，但Python并没有真正的私有化支持

如果在实例中重新绑定members呢? 

>>> m1.members = 'Two'
>>> m1.members
'Two'
>>> m2.members
2

#这跟函数的局部，全局变量非常类似

------

指定超类:

class Filter:
    def __init__(self):
        self.blocked = []      #self.不能少
    def filter(self,sequence): #注意这种写法，非常有用
        return [x for x in sequence if x not in self.blocked]
        
class SPAMFilter(Filter):      #继承自父类或超类:Filter
    def __init__(self):        #重写超类中的__init__方法 
        self.blocked = ['SPAM']

f1 = Filter()                  #实际上这个什么也没有过滤，[]
print f1.filter([1,2,3])

s = SPAMFilter()               #过滤掉了列表中所有含'SPAM'的元素
print s.filter(['SPAM','eggs','SPAM','bacon','SPAM'])

输出结果:

>>> 
[1, 2, 3]
['eggs', 'bacon']

NOTE: 注意子类SPAMFilter要点:

1. 重写Filter的init初始化方法

2. filter的方法继承自父类(Filter),不用重写.

第二点解示了继承的好处，我们可以写一大堆过滤的类，全部继承自Filter.

每个类都可以使用超类中，已经实现的方法:filter()

------

调查继承:

• 如何判断某类是否是另外一个类的子类呢，用Python自置的类issubclass(子类，父类)

>>> issubclass(SPAMFilter,Filter)
True

• 如果想要知道已经类的基类，可以用它的特殊属性__bases__

>>> Filter.__bases__
()
>>> SPAMFilter.__bases__
(<class __main__.Filter at 0x00000000029E2DC8>,)

• 如果想判断一个对象是否是一个类的实例，可以用isinstance

>>> s = SPAMFilter()
>>> isinstance(s,SPAMFilter)
True
>>> isinstance(s,Filter) #同样是超类的一个对象
True
>>> isinstance(s,str)
False

Note: 使用isinstance并不是个好习惯，使用多态好些.

• 如果想知道一个对象属于那个类，可以用__class__特性

>>> s.__class__
<class __main__.SPAMFilter at 0x00000000029E2F48>

------

多个超类:

>>> class Calculator:
        def calculator(self,expression):
            self.value = eval(expression)  
>>> class Talker:
        def talk(self):
            print "Hi,my value is:", self.value
>>> class TalkingCalculator(Calculator,Talker):
        pass 

#子类不做任何事，从超类中继承所有的方法，从Calculator中继承calculator方法.

从Talker中继承talk的方法.这种行为成为多种继承

>>> TC = TalkingCalculator()
>>> TC.calculator('1+2*3')
>>> TC.talk()
Hi,my value is: 7

Note: 除非对超类特别熟悉，否则尽量避免使用，以免出现不可预知的错误.

------

接口和内省

接口的概念与多态有关。在处理多态对象时，只要关心它的接口即可-也就是公开的方法和特性.

Python，不用显式指定对象必须包含哪些方法才能做为参数接收。

一般来说，只需要让对象实现当前方法即可。 可用hasattr()来检查方法是否已经存在

>>> class Calculator:
	def calculator(self,expression):
            self.value = eval(expression)          
>>> class Talker:
	def talk(self):
	    print "Hi,my value is:", self.value		
>>> class TalkingCalculator(Calculator,Talker):
        pass
>>> tc = TalkingCalculator()

>>> hasattr(tc,'talk')
True
>>> hasattr(tc,'fnord')
False
如果有需要的话，甚至还可以检查talk是否可调用:

>>> callable(getattr(tc,'talk'))
True
>>> callable(getattr(tc,'fnord',None))
False

与getattr相对应的是setattr

>>> setattr(tc,'name','Mr. Smith')
>>> tc.name
'Mr. Smith'

Note: callable函数在Python3.0不再使用，取而代之的是hasattr(x,'__call__')

------

本章函数

callable(object)                          确定对象是否可调用(比如函数或方法)

getattr(object,name[,default])            确定特性的值，可选择提供默认值

hasattr(object,name)                      确定对象是否有给定的特性

isinstance(object,class)                  确定对象是否是类的实例

issubclass(A,B)                           确定A是否是B的子类

random.choice(sequence)                   从非空序列中随机选择元素

setattr(object,name,value)                设定对象的给定特定为value

type(object)                              返回对象的类型

------