面向对象的 Python - 高级功能

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在本文中，我们将研究 Python 提供的一些高级功能

我们的类设计中的核心语法

在本文中，我们将研究 Python 如何允许我们在类中利用运算符。Python 很大程度上是对象和方法调用对象，即使它被一些方便的语法隐藏，这种情况仍然会发生。

>>> 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']

因此，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 list 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]

但是有很多方法是由其他魔法方法内部管理的。以下是其中一些，

'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

类还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其中的所有功能。

在下面的示例中，我们继承自字典，但随后我们实现了它的方法之一 __setitem__。当我们在字典中设置键和值时，会调用此（setitem）。由于这是一个魔术方法，因此将隐式调用它。

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

让我们扩展之前的示例，下面我们调用了两个魔术方法，称为 __getitem__ 和 __setitem__ ，在处理列表索引时更好地调用。

# Mylist inherits from 'list' object but indexes from 1 instead for 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

# we access a value with subscript like 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

在上面的示例中，我们在 Mylist 中设置了一个三项列表，并隐式调用 __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添加到该列表中。稍后我们要求索引 1 和索引 4。但是如果您看到输出，我们将从 (index-1) 中获取我们所要求的元素。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第一项的原因）。

命名约定

在本文中，我们将研究用于变量的名称，尤其是私有变量以及全世界 Python 程序员使用的约定。虽然变量被指定为私有，但 Python 中不存在隐私，这是设计使然。与任何其他有据可查的语言一样，Python 也有其提倡的命名和样式约定，但并不强制执行。Python 创始人 Guido van Rossum编写了一份风格指南，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，是在 Python 社区中分发的一系列文档，用于讨论提议的更改。例如推荐所有，

• 模块名称 - all_lower_case
• 类名和异常名 - 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，如果您愿意，可以改变。但由于大多数开发人员都遵循这些建议，所以我的代码可能可读性较差。

为什么要遵守约定？

我们可以遵循我们获得的 PEP 建议，

• 广大开发者比较熟悉
• 对于大多数读者来说，您的代码更加清晰。
• 将匹配在同一代码库上工作的其他贡献者的风格。
• 专业软件开发人员的标志
• 每个人都会接受你。

变量命名 - “公共”和“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，不存在除对象内部之外无法访问的“私有”实例变量。私有只是意味着它们不打算由代码的用户使用，而是打算在内部使用。一般来说，大多数 Python 开发人员都遵循一个约定，即名称带有下划线前缀。_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该类的用户使用）-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!