python对象及面向对象技术

1 先看一个例子. 本章将讲解这个例子程序:

文件: fileinfo.py：

"""Framework for getting filetype-specific metadata.
Instantiate appropriate class with filename. Returned object acts like a
dictionary, with key-value pairs for each piece of metadata.
  import fileinfo
  info = fileinfo.MP3FileInfo("/music/ap/mahadeva.mp3")
  print "\n".join(["%s=%s" % (k, v) for k, v in info.items()])
Or use listDirectory function to get info on all files in a directory.
  for info in fileinfo.listDirectory("/music/ap/", [".mp3"]):
    ...
Framework can be extended by adding classes for particular file types, e.g.
HTMLFileInfo, MPGFileInfo, DOCFileInfo. Each class is completely responsible for
parsing its files appropriately; see MP3FileInfo for example.
"""
import os
import sys
from UserDict import UserDict
def stripnulls(data):
  "strip whitespace and nulls"
  return data.replace("{post.content}", "").strip()
class FileInfo(UserDict):
  "store file metadata"
  def __init__(self, filename=None):
    UserDict.__init__(self)
    self["name"] = filename
class MP3FileInfo(FileInfo):
  "store ID3v1.0 MP3 tags"
  tagDataMap = {"title"  : ( 3, 33, stripnulls),
         "artist" : ( 33, 63, stripnulls),
         "album"  : ( 63, 93, stripnulls),
         "year"  : ( 93, 97, stripnulls),
         "comment" : ( 97, 126, stripnulls),
         "genre"  : (127, 128, ord)}
  def __parse(self, filename):
    "parse ID3v1.0 tags from MP3 file"
    self.clear()
    try:
      fsock = open(filename, "rb", 0)
      try:
        fsock.seek(-128, 2)
        tagdata = fsock.read(128)
      finally:
        fsock.close()
      if tagdata[:3] == "TAG":
        for tag, (start, end, parseFunc) in self.tagDataMap.items():
          self[tag] = parseFunc(tagdata[start:end])
    except IOError:
      pass
  def __setitem__(self, key, item):
    if key == "name" and item:
      self.__parse(item)
    FileInfo.__setitem__(self, key, item)
def listDirectory(directory, fileExtList):
  "get list of file info objects for files of particular extensions"
  fileList = [os.path.normcase(f)
        for f in os.listdir(directory)]
  fileList = [os.path.join(directory, f)
        for f in fileList
        if os.path.splitext(f)[1] in fileExtList]
  def getFileInfoClass(filename, module=sys.modules[FileInfo.__module__]):
    "get file info class from filename extension"
    subclass = "%sFileInfo" % os.path.splitext(filename)[1].upper()[1:]
    return hasattr(module, subclass) and getattr(module, subclass) or FileInfo
  return [getFileInfoClass(f)(f) for f in fileList]
if __name__ == "__main__":
  for info in listDirectory("/music/_singles/", [".mp3"]):
    print "\n".join(["%s=%s" % (k, v) for k, v in info.items()])
    print

2 使用 from module import 导入模块

我们以前学的导入模块是用下边的语法:

import 模块名

这样在需要使用该模块中的东西时. 要通过 模块名.XXX 的形式. 例如:

>>> import types
>>> types.FunctionType
<type 'function'>
>>> FunctionType

如果不用模块名而直接使用其中的名字则出错. 所以打印:

Traceback (most recent call last):
 File "<interactive input>", line 1, in <module>
NameError: name 'FunctionType' is not defined

现在看看另一种导入模块中名字的语法:

from 模块名 import 名字

或者用

from 模块名 import *

例如:

>>> from types import FunctionType

这样导入的名字就可以不通过模块名而直接使用. 如:

>>> FunctionType
<type 'function'>

3 类的定义

定义类的语法:

class 类名:
pass

或者

class 类名(基类列表) :
pass

其中的 pass 是Python的关键字. 表示什么也不做.

类也可以有类文档. 如果有的话. 他应该是类定义中的第一个东西. 如:

class A(B) :
  " this is class A. "

类的构造函数为:

__init__

不过. 准确的说. 这只能算是创建该类对象后. 自动执行的方法. 当执行这个函数时. 对象已初始化了.

例如:

class A(B) :
  "this is class A. "
  def __init__ (self):
    B.__init__(self)

这里为类A 定义了一个构造方法. 并且在其中调用了基类B的构造方法.

要注意的是. 在Python中. 构造派生类时. 并不会"自动"的调用基类的构造方法. 需要的话必须显式写出.

所有的类方法. 第一个参数都是用来接收this指针. 习惯上这个参数的名字是 self.

调用时不要传递这个参数. 它会自动被加上的.

但是在象上边的构造函数中. 调用基类的__init()时. 这个参数必须显式给出.

4 类的实例化

实例化一个类和其它语言相似. 只把它的类名当作一个函数调用就行了. 而没有其它语言的new之类.

类名(参数表)

其中参数表中不必给出__init__的第一个参数self.

例如:

a = A()

我们可以通过类或类的实例查看该类的文档. 这通过它们的__doc__属性. 如:

>>> A.__doc__
'this is class A. '
>>> a.__doc__
'this is class A. '

我们也可以通过类的实例来得到它的类. 这通过它的__class__属性. 如:

>>> a.__class__
<class __main__.A at 0x011394B0>

创建了类的实例后. 我们不用担心回收的问题. 垃圾回收会根据引用计数自动销毁不用的对象.

Python中. 类的数据成员也没有专门的声明语句. 而是在赋值的时候"突然产生"的. 例如:

class A :
  def __init__(self) :
    self.data = []

这时. 就自动让data作为类A的成员了.

之后在类的定义内. 要使用类中的成员变量或成员方法. 都要用 self.名字 来限定.

所以一般要产生数据成员. 在任何方法中对 self.成员名字 赋值即可.

不过. 在__init__方法中对所有数据属性都赋一个初始值. 是一个好习惯.

Python不支持函数重载.

这里再说说代码缩进. 实际上. 如果一个代码块只有一句. 可以直接放在 冒号 后边. 而不需要换行缩进格式.

6 专用类方法

和普通的方法不同. 在类中定义专用方法后. 并不要你显式的调用它们. 而是在某些时候有Python自动调用.

获得和设置数据项.

这需要在类中定义 __getitem__ 和 __setitem__ 方法.

例如:

>>> class A:
... def __init__(self):
...  self.li = range(5)
... def __getitem__(self, i):
...  return self.li[-i]
...
>>> a = A()
>>> print a[1]

这里的 a[1] 就调用了 __getitem__ 方法. 它等于 a.__getitem__(1)

与__getitem__方法类似的有 __setitem__

例如在上边的A类中定义:

def __setitem__(self, key, item):
  self.li[key] = item

然后调用这个方法如下:

a[1] = 0 它等于调用 a.__setitem__(1, 0)

7 高级专用类方法

和 __getitem__ __setitem__ 类似. 还有一些特殊的专用函数. 如下:

def __repr__(self): return repr(self.li)

这个专用方法用来本对象的字符串表示. 调用它是通过内置函数repr(). 如

repr(a)

这个repr()可以作用在任何对象上.

实际上. 在交互窗口中. 只要输入 变量名 回车. 就用repr显示变量的值.

def __cmp__(self, x):
  if isinstance(x, A): return cmp(self.li, x.li)

它用来比较两个实例 self 和 x 是否相等. 调用它时如下:

a = A()
b = A()
a == b

这里比较 a和b是否相等. 和调用 a.cmp(b) 一样

def __len__(self): return len(self.li)

它用来返回对象的长度. 在使用 len(对象) 的时候会调用它.
用它可以指定一个你希望的逻辑长度值.

def __delitem__(self, key): del self.li[key]

在调用 del 对象[key] 时会调用这个函数.

8 类属性

类属性指的是象c++中静态成员一类的东西.

Python中也可以有类属性. 例如:

class A :
  l = [1, 2, 3]

可以通过类来引用(修改). 或者通过实例来引用(修改). 如:

A.l

或

a.__class__.l

9 私有函数

Python中也有"私有"这个概念:

私有函数不可以从它们的模块外边被调用.
私有类方法不能从它们的类外边被调用.
私有属性不能从它们的类外边被访问.

Python中只有私有和公有两种. 没有保护的概念. 而区分公有还是私有是看函数. 类方法. 类属性的名字.

私有的东西的名字以 __ 开始. (但前边说的专用方法(如__getitem__)不是私有的).

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