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面向对象的 Python - 高级功能

在本文中，我们将研究 Python 提供的一些高级功能

类设计中的核心语法

在本文中，我们将研究 Python 如何让我们利用类中的运算符。Python 主要是对象和对对象的方法调用，即使它被一些方便的语法隐藏，这种情况也会继续。

>>> var1 = 'Hello'
>>> var2 = ' World!'
>>> var1 + var2
'Hello World!'
>>>
>>> var1.__add__(var2)
'Hello World!'
>>> num1 = 45
>>> num2 = 60
>>> num1.__add__(num2)
105
>>> var3 = ['a', 'b']
>>> var4 = ['hello', ' John']
>>> var3.__add__(var4)
['a', 'b', 'hello', ' John']

所以，如果我们必须将魔术方法 __add__ 添加到我们自己的类中，我们也可以这样做吗?让我们尝试这样做。

我们有一个名为 Sumlist 的类，它有一个构造函数 __init__，它将列表作为名为 my_list 的参数。

class SumList(object):
   def __init__(self, my_list):
      self.mylist = my_list
   def __add__(self, other):
     new_list = [ x + y for x, y in zip(self.mylist, other.mylist)]

     return SumList(new_list)
   
   def __repr__(self):
      return str(self.mylist)

aa = SumList([3,6, 9, 12, 15])

bb = SumList([100, 200, 300, 400, 500])
cc = aa + bb # aa.__add__(bb)
print(cc) # should gives us a list ([103, 206, 309, 412, 515])

输出

[103, 206, 309, 412, 515]

但是有许多方法由其他魔法方法内部管理。下面是其中一些，

'abc' in var # var.__contains__('abc')
var == 'abc' # var.__eq__('abc')
var[1] # var.__getitem__(1)
var[1:3] # var.__getslice__(1, 3)
len(var) # var.__len__()
print(var) # var.__repr__()

从内置类型继承

类也可以从内置类型继承，这意味着从任何内置类型继承并利用那里的所有功能。

在下面的例子中，我们从字典继承，但随后我们正在实现它的一个方法 __setitem__。当我们在字典中设置键和值时，将调用此方法 (setitem)。由于这是一个魔术方法，因此将隐式调用该方法。

class MyDict(dict):

   def __setitem__(self, key, val):
      print('setting a key and value!')
      dict.__setitem__(self, key, val)

dd = MyDict()
dd['a'] = 10
dd['b'] = 20

for key in dd.keys():
   print('{0} = {1}'.format(key, dd[key]))

输出

setting a key and value!
setting a key and value!
a = 10
b = 20

让我们扩展前面的例子，下面我们调用了两个魔术方法，分别称为 __getitem__ 和 __setitem__，在处理列表索引时更好地调用它们。

# Mylist 继承自"list"对象，但索引从 1 开始，而不是 0！
class Mylist(list): # inherits from list
   def __getitem__(self, index):
      if index == 0:
         raise IndexError
      if index > 0:
         index = index - 1
         return list.__getitem__(self, index) # this method is called when

# 我们用下标访问一个值，比如 x[1]
   def __setitem__(self, index, value):
      if index == 0:
         raise IndexError
      if index > 0:
      index = index - 1
      list.__setitem__(self, index, value)

x = Mylist(['a', 'b', 'c']) # __init__() inherited from builtin list

print(x) # __repr__() inherited from builtin list

x.append('HELLO'); # append() inherited from builtin list

print(x[1]) # 'a' (Mylist.__getitem__ cutomizes list superclass
               # method. index is 1, but reflects 0!

print (x[4]) # 'HELLO' (index is 4 but reflects 3!

输出

['a', 'b', 'c']
a
HELLO

在上面的例子中，我们在 Mylist 中设置了一个三项列表，并隐式调用了 __init__ 方法，当我们打印元素 x 时，我们得到了三项列表 (['a','b','c'])。然后我们将另一个元素附加到此列表。稍后我们请求索引 1 和索引 4。但是如果您看到输出，我们将从 (index-1) 获取我们要求的元素。我们知道列表索引从 0 开始，但这里索引从 1 开始(这就是我们获取列表的第一项的原因)。

命名约定

在此，我们将研究变量的名称，尤其是私有变量，以及全球 Python 程序员使用的约定。虽然变量被指定为私有变量，但 Python 中没有隐私，这是设计使然。与任何其他有据可查的语言一样，Python 有命名和样式约定，它虽然不强制执行，但还是会加以推广。 Python 的创始人"Guido van Rossum"编写了一本样式指南，其中描述了最佳实践和名称的使用，称为 PEP8。这是此链接， https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/

PEP 代表 Python 增强提案，是一系列在 Python 社区中分发的文档，用于讨论拟议的更改。例如，建议所有人，

  • 模块名称 − all_lower_case
  • 类名称和异常名称 − CamelCase
  • 全局和本地名称 − all_lower_case
  • 函数和方法名称 − all_lower_case
  • 常量 − ALL_UPPER_CASE

这些只是建议，您可以根据需要进行更改。但是由于大多数开发人员都遵循这些建议，因此您的代码的可读性可能会降低。

为什么要遵守惯例?

我们可以遵循 PEP 建议，因为它允许我们获得，

  • 对绝大多数开发人员来说更熟悉
  • 对您的代码的大多数读者来说更清晰。
  • 将与在同一代码库上工作的其他贡献者的风格相匹配。
  • 专业软件开发人员的标志
  • 每个人都会接受你。

变量命名 −"public(公共)"和"Private(私有)"

在 Python 中，当我们处理模块和类时，我们将一些变量或属性指定为私有。在 Python 中，不存在"Private(私有)"实例变量，除非在对象内部，否则无法访问。私有只是意味着它们不打算由代码用户使用，而是打算在内部使用。一般来说，大多数 Python 开发人员都会遵循一个惯例，即以下划线为前缀的名称。_attrval(下面的示例)应被视为 API 或任何 Python 代码的非公共部分，无论它是函数、方法还是数据成员。以下是我们遵循的命名约定，

  • 公共属性或变量(旨在由该模块的导入者或此类的用户使用)−regular_lower_case

  • 私有属性或变量(模块或类内部使用)−_single_leading_underscore

  • 不应被子类化的私有属性−__double_leading_underscore

  • 魔法属性−__double_underscores__(使用它们，而不是创建它们)

class GetSet(object):

   instance_count = 0 # public
   
   __mangled_name = 'no privacy!' # special variable

   def __init__(self, value):
      self._attrval = value # _attrval is for internal use only
      GetSet.instance_count += 1

   @property
   def var(self):
      print('Getting the "var" attribute')
      return self._attrval

   @var.setter
   def var(self, value):
      print('setting the "var" attribute')
      self._attrval = value

   @var.deleter
   def var(self):
      print('deleting the "var" attribute')
      self._attrval = None

cc = GetSet(5)
cc.var = 10 # public name
print(cc._attrval)
print(cc._GetSet__mangled_name)

输出

setting the "var" attribute
10
no privacy!
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