python进阶(课程学习笔记)

简述Python中的实例方法，类方法，静态方法

1. 实例方法：

与具体的实例相关，会传入一个必须的参数self。self代表被实例化的对象本身。实例方法中能够访问在构造函数__init__（）中方初始化的成员变量。

2. 类方法：

与类本身相关的方法。会传入一个必须的参数cls。cls表示当前类，无法通过cls访问构造函数__init__()中创建的成员变量。但是可以在类方法中修改类属性。类方法声明时，需要使用装饰器classmethod进行修饰

3.静态方法：

静态方法，与对象以及类均无关系，不需要传递额外的参数。静态方法需要使用装饰器@staticmethod进行修饰。

# 实例方法
class Person:country = "china"      # 类属性 / 需要与self.xxx类数据成员进行区别def __init__(self, name, age, occupation):"""属性定义:param name:         public:param age:          protected:param occupation:   private"""self.name = nameself._age = ageself.__occupation = occupationdef eat(self):"""实例方法，因为第一个参数是self(具体的实例)，参数是实例:return:"""print("{} is eating.".format(self.name))@classmethoddef greet(cls):"""类方法，需要添加装饰器，且第一个参数必须是cls(class,类)，参数是类:return:"""cls.country = "Russion"      # 可以在类方法中修改类属性countryprint("Hello Everyone, I am from {}".format(cls.country))# print("Name is {}".format(cls.name))   # 通过cls也无法访问类中的数据成员@staticmethoddef static_test():"""静态方法不需要传递self或者cls参数，他的操作跟当前的类或者对象没有关系:return:"""print("This is a static method")if __name__ == "__main__":p1 = Person("Sam", 31, "Doctor")p1.eat()         # 实例方法# Person.eat()     # 报错，无法调用Person.greet()   # 类方法，只能通过类调用p1.greet()       # 也可以调用# 通过类和对象均可调用静态方法Person.static_test()p1.static_test()

4. python中的继承：

python中实现继承法的方式如下所示：

继承的public，protected类型的数据成员在子类中可以直接访问，private成员无法直接进行访问，续通过调用父类的方式进行获取。

# encoding: utf-8class Person:"""define class person"""def __init__(self, name, age, occupation):self.name = nameself._age = ageself.__occupation = occupationdef get_occupation(self) -> str:return self.__occupationdef get_person_info(self):print("My name is {}, I am {} years old and I am a {}".format(self.name, self._age, self.__occupation))@staticmethoddef _get_passwd(self) -> str:return "123"class Student(Person):def __init__(self, name, age):super(Student, self).__init__(name, age, "Student")   # 调用父类的构造函数def print_name(self):print("My name is {}".format(self.name))              # 继承的public成员def print_age(self):print("My age is {}".format(self._age))               # 继承的protected成员def print_occupation(self):print("My work is {}".format(super(Student, self).get_occupation()))  # 父类的private在子类中无法直接访问if __name__ == "__main__":s = Student("Sam", 22)s.print_name()s.print_age()s.print_occupation()

5. __new__(cls, *args, **kwargs)

__new__()是用来控制类实例化对象的创建流程，这个方法在对象还没创建之前就会执行，__init__()方法是在创建对象完成执行的。

# encoding: utf-8class Person:def __new__(cls, *args, **kwargs):"""__new__()方法执行完毕后，一定要返回父类Object的__new__方法调用，且只能传递参数cls:param args::param kwargs:"""print("Call the new method!")# 打印参数print(args)print(kwargs)return super().__new__(cls)      # 这里必须要返回对象,如果不反悔，则实例化的对象始终为Nonedef __init__(self, name):self.name = nameprint("Name is {}".format(name))if __name__ == "__main__":p = Person("Elly")

执行结果：

若存在继承的情况：

# encoding: utf-8class Person:def __new__(cls, *args, **kwargs):"""__new__()方法执行完毕后，一定要返回父类Object的__new__方法调用，且只能传递参数cls:param args::param kwargs:"""print("Call the new method!")# 打印参数print(args)print(kwargs)return super().__new__(cls)      # 这里必须要返回对象,如果不反悔，则实例化的对象始终为Nonedef __init__(self, name):self.name = nameprint("Name is {}".format(name))class Student(Person):def __new__(cls, *args, **kwargs):print("Call the new method student")return super().__new__(cls, name=args[0])  # 父类不是object，可以将参数传递给父类的__new__()方法def __init__(self, name):self.name = nameif __name__ == "__main__":# p = Person("Elly")s = Student("Sam")

执行结果：

6. Python中的单例设计模式

某个类在程序运行期间只能有一个对象被创建：

# 单例设计class User:__instance = None      # 定义私有的类属性def __new__(cls, *args, **kwargs):"""在__new__方法中，判断类属性__instance是否为None，如果为None,调用super().__new__()进行创建，赋值给类属性__instance如果__instance已经不为None，则直接返回__instance,这样保证了不管在程序运行中实例化了多少次对象，只会返回最初实例化的那个对象，实现对象的全局唯一。:param args::param kwargs:"""if cls.__instance is None:cls.__instance = super().__new__(cls)return cls.__instancedef __init__(self):pass@classmethoddef get_user(cls):return User()if __name__ == "__main__":user1 = User.get_user()user2 = User.get_user()print(id(user1))print(id(user2))

可以看到实例化两次后返回的是同一个对象：

设计线程安全的单例模式：在上述的单例模式中，如果一个线程在实例化对象的过程中，判断到类属性__instance为None，则会去super().__new__()创建一个新的对象，如果此时实例化过程未结束，类属性__instance依然为空，另一个线程又去实例化对象，则后面线程创建的对象会将前面线程创建的对象覆盖。

7. 异常处理：

具体语法格式

if __name__ == "__main__":a = 3b = 0c = 0try:                    # 捕获异常的区域c = a / bexcept Exception:       # 捕获的异常的具体类型，Exception表示捕获所有异常print("Exception appeared!")else:print("Result is {}".format(c))  # 没有捕获到异常finally:print("End the routine")         # 不管有没有异常都会执行的代码区域

可以写多个except捕获多种类型的异常：

if __name__ == "__main__":a = 3b = 5c = 0try:                    # 捕获异常的区域c = a / bprint(d)            # 未定义变量except ZeroDivisionError:       # 捕获的异常的具体类型，Exception表示捕获所有异常print("Can not divide zero!")except NameError:print("variable is not defined!")else:print("The result is {}".format(c))  # 没有捕获到异常finally:print("End the routine")         # 不管有没有异常都会执行的代码区域

也可以通过下面的方式打印异常信息：

    except NameError as error:print("variable is not defined!")print(error.args)

8. 抛出异常：

def greet(name, age):""":param name::param age::return:"""if not isinstance(name, str):raise TypeError("name must be a string.")     # 抛出异常if not isinstance(age, int):raise TypeError("age must be int")            # 抛出异常print("I am {} and {} years old".format(name, age))if __name__ == "__main__":try:greet("Tom", "1")except TypeError as error:print(error.args)

9. 自定义异常

自定义异常需要继承自Exception类

def greet(name, age):""":param name::param age::return:"""if not isinstance(name, str):raise ArgumentError("name must be a string.")     # 抛出异常if not isinstance(age, int):raise ArgumentError("age must be int")            # 抛出异常print("I am {} and {} years old".format(name, age))class ArgumentError(Exception):def __init__(self, *args, **kwargs):tmp_args = args + ("参数错误", )super(ArgumentError, self).__init__(*tmp_args)if __name__ == "__main__":try:greet("Tom", "1")except ArgumentError as error:print(error.args)

python常见异常：

python常见异常
异常名称	异常说明
AttributeError	属性错误，访问一个对象的不存在的属性的时候，抛出这个异常
ImportError	导入包错误
IndexError	下标错误，一般有列表越界等
KeyError	key错误，一般访问字典的key不存在的时候
NameError	变量名不存在
NotImplementedError	某个方法没有实现的错误
StopIteration	迭代器已经到最后了
IndentationError	缩进错误
TabError	包含了tab和空格错误
TypeError	类型错误，有时候传递了一个错误类型的值给其他函数
UnicodeEncodeError	Unicode编码错误，一般是unicode->str错误
UnicodeDecodeError	Unicode解码错误，一般是str->unicode错误
ValueError	值错误，比如传一个12a给int()函数转换
ZeroDivisionError	除0错误
IOError	打开一个不存在的文件（在Python3中使用FileNotFoundError）
FileNotFoundError	文件没有找到的错误

9. python模块导入

在大型项目中，将所有的代码都放到一个文件中不利于代码维护。python中通过模块和包将不同文件中相关的代码整合到一个文件中。

python中的包：包本质上是一个文件夹，将相关的模块组合到一起。如果一个文件夹想被python识别为一个包，则必须在这个文件夹中创建一个__init__.py的文件。此时这个文件夹就能被python识别为一个包。在一个包中的模块，通过import可以相互导入。

在python中导入包，在使用import的时候，是按照特定的路径去查询相应的包是否存在，可以通过sys模块来查询路径的列表，在import相应的包的时候，python是按照如下的路径列表去查找代码中的包或者模块是否存在：

import sys
print(sys.path)

python会按照上述的路径列表进行查找相应的包。

包中的模块在执行import导入模块的时候，可以采用两种方式，相对路径导入和绝对路径导入

from ..modulename import 相对路径上级目录

form .modulename import 相对路径当前目录

__all__变量：可以控制from modulename import * 的行为，如果__all__ = [ ]列表中指定了相应的变量，函数，或者类，import * 的时候只会导入__all__变量中的内容。

在__init__.py中导入的模块，才可以通过包名直接导入，否则不会导入成功，可以在__init__.py中通过__all__ = [ ] 控制import *的导入行为。

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