本篇將詳細介紹Python 類的成員、成員修飾符、類的特殊成員。

類的成員

類的成員可以分為三大類：字段、方法和屬性

註：所有成員中，只有普通字段的內容保存對象中，即：根據此類創建了多少對象，在內存中就有多少個普通字段。而其他的成員，則都是保存在類中，即：無論對象的多少，在內存中只創建一份。

一、字段

字段包括：普通字段和靜態字段，他們在定義和使用中有所區別，而最本質的區別是內存中保存的位置不同，

• 普通字段屬於對象

• 靜態字段屬於類

class Province:
    # 靜態字段
    country ＝ ‘中國‘
    def __init__(self, name):
        # 普通字段
        self.name = name
# 直接訪問普通字段
obj = Province(‘河北省‘)
print obj.name
# 直接訪問靜態字段
Province.country

由上述代碼可以看出【普通字段需要通過對象來訪問】【靜態字段通過類訪問】，在使用上可以看出普通字段和靜態字段的歸屬是不同的。其在內容的存儲方式類似如下圖：

由上圖可是：

• 靜態字段在內存中只保存一份

• 普通字段在每個對象中都要保存一份

應用場景： 通過類創建對象時，如果每個對象都具有相同的字段，那麽就使用靜態字段

二、方法

方法包括：普通方法、靜態方法和類方法，三種方法在內存中都歸屬於類，區別在於調用方式不同。

• 普通方法：由對象調用；至少一個self參數；執行普通方法時，自動將調用該方法的對象賦值給self；

• 類方法：由類調用； 至少一個cls參數；執行類方法時，自動將調用該方法的類復制給cls；

• 靜態方法：由類調用；無默認參數；

class Foo:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def ord_func(self):
        """ 定義普通方法，至少有一個self參數 """
        # print self.name
        print ‘普通方法‘
    @classmethod
    def class_func(cls):
        """ 定義類方法，至少有一個cls參數 """
        print ‘類方法‘
    @staticmethod
    def static_func():
        """ 定義靜態方法 ，無默認參數"""
        print ‘靜態方法‘
# 調用普通方法
f = Foo()
f.ord_func()
# 調用類方法
Foo.class_func()
# 調用靜態方法
Foo.static_func()

相同點：對於所有的方法而言，均屬於類（非對象）中，所以，在內存中也只保存一份。

不同點：方法調用者不同、調用方法時自動傳入的參數不同。

三、屬性　　

如果你已經了解Python類中的方法，那麽屬性就非常簡單了，因為Python中的屬性其實是普通方法的變種。

對於屬性，有以下三個知識點：

• 屬性的基本使用

• 屬性的兩種定義方式

1、屬性的基本使用

# ############### 定義 ###############
class Foo:
    def func(self):
        pass
    # 定義屬性
    @property
    def prop(self):
        pass
# ############### 調用 ###############
foo_obj = Foo()
foo_obj.func()
foo_obj.prop   #調用屬性

由屬性的定義和調用要註意一下幾點：

• 定義時，在普通方法的基礎上添加 @property 裝飾器；

• 定義時，屬性僅有一個self參數

• 調用時，無需括號
  方法：foo_obj.func()
  屬性：foo_obj.prop

註意：屬性存在意義是：訪問屬性時可以制造出和訪問字段完全相同的假象

屬性由方法變種而來，如果Python中沒有屬性，方法完全可以代替其功能。

實例：對於主機列表頁面，每次請求不可能把數據庫中的所有內容都顯示到頁面上，而是通過分頁的功能局部顯示，所以在向數據庫中請求數據時就要顯示的指定獲取從第m條到第n條的所有數據（即：limit m,n），這個分頁的功能包括：

• 根據用戶請求的當前頁和總數據條數計算出 m 和 n

• 根據m 和 n 去數據庫中請求數據

# ############### 定義 ###############
class Pager:
    
    def __init__(self, current_page):
        # 用戶當前請求的頁碼（第一頁、第二頁...）
        self.current_page = current_page
        # 每頁默認顯示10條數據
        self.per_items = 10 
    @property
    def start(self):
        val = (self.current_page - 1) * self.per_items
        return val
    @property
    def end(self):
        val = self.current_page * self.per_items
        return val
# ############### 調用 ###############
p = Pager(1)
p.start 就是起始值，即：m
p.end   就是結束值，即：n

從上述可見，Python的屬性的功能是：屬性內部進行一系列的邏輯計算，最終將計算結果返回。

2、屬性的兩種定義方式

屬性的定義有兩種方式：

• 裝飾器 即：在方法上應用裝飾器

• 靜態字段 即：在類中定義值為property對象的靜態字段

裝飾器方式：[email protected]

我們知道Python中的類有經典類和新式類，新式類的屬性比經典類的屬性豐富。（ 如果類繼object，那麽該類是新式類 ）
經典類，[email protected]（如上一步實例）

# ############### 定義 ###############    
class Goods:
    @property
    def price(self):
        return "wupeiqi"
# ############### 調用 ###############
obj = Goods()
result = obj.price  # 自動執行 @property 修飾的 price 方法，並獲取方法的返回值

新式類，[email protected]

# ############### 定義 ###############
class Goods(object):
    @property
    def price(self):
        print [email protected]
    @price.setter
    def price(self, value):
        print [email protected]
    @price.deleter
    def price(self):
        print [email protected]
# ############### 調用 ###############
obj = Goods()
obj.price          # 自動執行 @property 修飾的 price 方法，並獲取方法的返回值
obj.price = 123    # 自動執行 @price.setter 修飾的 price 方法，並將  123 賦值給方法的參數
del obj.price      # 自動執行 @price.deleter 修飾的 price 方法

註：經典類中的屬性只有一種訪問方式，其對應被 @property 修飾的方法
新式類中的屬性有三種訪問方式，[email protected]@[email protected]

由於新式類中具有三種訪問方式，我們可以根據他們幾個屬性的訪問特點，分別將三個方法定義為對同一個屬性：獲取、修改、刪除

class Goods(object):
    def __init__(self):
        # 原價
        self.original_price = 100
        # 折扣
        self.discount = 0.8
    @property
    def price(self):
        # 實際價格 = 原價 * 折扣
        new_price = self.original_price * self.discount
        return new_price
    @price.setter
    def price(self, value):
        self.original_price = value
    @price.deltter
    def price(self, value):
        del self.original_price
obj = Goods()
obj.price         # 獲取商品價格
obj.price = 200   # 修改商品原價
del obj.price     # 刪除商品原價

靜態字段方式，創建值為property對象的靜態字段

當使用靜態字段的方式創建屬性時，經典類和新式類無區別

class Foo:
    def get_bar(self):
        return ‘wupeiqi‘
    BAR = property(get_bar)
obj = Foo()
reuslt = obj.BAR        # 自動調用get_bar方法，並獲取方法的返回值
print reuslt

property的構造方法中有個四個參數

• 第一個參數是方法名，調用 對象.屬性 時自動觸發執行方法

• 第二個參數是方法名，調用 對象.屬性 ＝ XXX 時自動觸發執行方法

• 第三個參數是方法名，調用 del 對象.屬性 時自動觸發執行方法

• 第四個參數是字符串，調用 對象.屬性.__doc__ ，此參數是該屬性的描述信息

class Foo：
    def get_bar(self):
        return ‘wupeiqi‘
    # *必須兩個參數
    def set_bar(self, value): 
        return return ‘set value‘ + value
    def del_bar(self):
        return ‘wupeiqi‘
    BAR ＝ property(get_bar, set_bar, del_bar, ‘description...‘)
obj = Foo()
obj.BAR              # 自動調用第一個參數中定義的方法：get_bar
obj.BAR = "alex"     # 自動調用第二個參數中定義的方法：set_bar方法，並將“alex”當作參數傳入
del Foo.BAR          # 自動調用第三個參數中定義的方法：del_bar方法
obj.BAE.__doc__      # 自動獲取第四個參數中設置的值：description...

由於靜態字段方式創建屬性具有三種訪問方式，我們可以根據他們幾個屬性的訪問特點，分別將三個方法定義為對同一個屬性：獲取、修改、刪除

class Goods(object):
    def __init__(self):
        # 原價
        self.original_price = 100
        # 折扣
        self.discount = 0.8
    def get_price(self):
        # 實際價格 = 原價 * 折扣
        new_price = self.original_price * self.discount
        return new_price
    def set_price(self, value):
        self.original_price = value
    def del_price(self, value):
        del self.original_price
    PRICE = property(get_price, set_price, del_price, ‘價格屬性描述...‘)
obj = Goods()
obj.PRICE         # 獲取商品價格
obj.PRICE = 200   # 修改商品原價
del obj.PRICE     # 刪除商品原價

註意：Python WEB框架 Django 的視圖中 request.POST 就是使用的靜態字段的方式創建的屬性

class WSGIRequest(http.HttpRequest):
    def __init__(self, environ):
        script_name = get_script_name(environ)
        path_info = get_path_info(environ)
        if not path_info:
            # Sometimes PATH_INFO exists, but is empty (e.g. accessing
            # the SCRIPT_NAME URL without a trailing slash). We really need to
            # operate as if they‘d requested ‘/‘. Not amazingly nice to force
            # the path like this, but should be harmless.
            path_info = ‘/‘
        self.environ = environ
        self.path_info = path_info
        self.path = ‘%s/%s‘ % (script_name.rstrip(‘/‘), path_info.lstrip(‘/‘))
        self.META = environ
        self.META[‘PATH_INFO‘] = path_info
        self.META[‘SCRIPT_NAME‘] = script_name
        self.method = environ[‘REQUEST_METHOD‘].upper()
        _, content_params = cgi.parse_header(environ.get(‘CONTENT_TYPE‘, ‘‘))
        if ‘charset‘ in content_params:
            try:
                codecs.lookup(content_params[‘charset‘])
            except LookupError:
                pass
            else:
                self.encoding = content_params[‘charset‘]
        self._post_parse_error = False
        try:
            content_length = int(environ.get(‘CONTENT_LENGTH‘))
        except (ValueError, TypeError):
            content_length = 0
        self._stream = LimitedStream(self.environ[‘wsgi.input‘], content_length)
        self._read_started = False
        self.resolver_match = None
    def _get_scheme(self):
        return self.environ.get(‘wsgi.url_scheme‘)
    def _get_request(self):
        warnings.warn(‘`request.REQUEST` is deprecated, use `request.GET` or ‘
                      ‘`request.POST` instead.‘, RemovedInDjango19Warning, 2)
        if not hasattr(self, ‘_request‘):
            self._request = datastructures.MergeDict(self.POST, self.GET)
        return self._request
    @cached_property
    def GET(self):
        # The WSGI spec says ‘QUERY_STRING‘ may be absent.
        raw_query_string = get_bytes_from_wsgi(self.environ, ‘QUERY_STRING‘, ‘‘)
        return http.QueryDict(raw_query_string, encoding=self._encoding)
    
    # ############### 看這裏看這裏  ###############
    def _get_post(self):
        if not hasattr(self, ‘_post‘):
            self._load_post_and_files()
        return self._post
    # ############### 看這裏看這裏  ###############
    def _set_post(self, post):
        self._post = post
    @cached_property
    def COOKIES(self):
        raw_cookie = get_str_from_wsgi(self.environ, ‘HTTP_COOKIE‘, ‘‘)
        return http.parse_cookie(raw_cookie)
    def _get_files(self):
        if not hasattr(self, ‘_files‘):
            self._load_post_and_files()
        return self._files
    # ############### 看這裏看這裏  ###############
    POST = property(_get_post, _set_post)
    
    FILES = property(_get_files)
    REQUEST = property(_get_request)

所以，定義屬性共有兩種方式，分別是【裝飾器】和【靜態字段】，而【裝飾器】方式針對經典類和新式類又有所不同。

類成員的修飾符

類的所有成員在上一步驟中已經做了詳細的介紹，對於每一個類的成員而言都有兩種形式：

• 公有成員，在任何地方都能訪問

• 私有成員，只有在類的內部才能方法

私有成員和公有成員的定義不同：私有成員命名時，前兩個字符是下劃線。（特殊成員除外，例如：__init__、

__call__、__dict__等）
class C:
 
    def __init__(self):
        self.name = ‘公有字段‘
        self.__foo = "私有字段"

私有成員和公有成員的訪問限制不同：

靜態字段

• 公有靜態字段：類可以訪問；類內部可以訪問；派生類中可以訪問

• 私有靜態字段：僅類內部可以訪問；

公有靜態字段

class C:    name = "公有靜態字段"    def func(self):        print C.nameclass D(C):    def show(self):        print C.nameC.name         # 類訪問obj = C()obj.func()     # 類內部可以訪問obj_son = D()obj_son.show() # 派生類中可以訪問

私有靜態字段

class C:
    __name = "公有靜態字段"
    def func(self):
        print C.__name
class D(C):
    def show(self):
        print C.__name
C.__name       # 類訪問            ==> 錯誤
obj = C()
obj.func()     # 類內部可以訪問     ==> 正確
obj_son = D()
obj_son.show() # 派生類中可以訪問   ==> 錯誤

普通字段

• 公有普通字段：對象可以訪問；類內部可以訪問；派生類中可以訪問

• 私有普通字段：僅類內部可以訪問；

ps：如果想要強制訪問私有字段，可以通過 【對象._類名__私有字段明 】訪問（如：obj._C__foo），不建議強制訪問私有成員。

公有字段

class C:
    
    def __init__(self):
        self.foo = "公有字段"
    def func(self):
        print self.foo 　#　類內部訪問
class D(C):
    
    def show(self):
        print self.foo　＃　派生類中訪問
obj = C()
obj.foo     # 通過對象訪問
obj.func()  # 類內部訪問
obj_son = D();
obj_son.show()  # 派生類中訪問

私有字段

class C:
    
    def __init__(self):
        self.__foo = "私有字段"
    def func(self):
        print self.foo 　#　類內部訪問
class D(C):
    
    def show(self):
        print self.foo　＃　派生類中訪問
obj = C()
obj.__foo     # 通過對象訪問    ==> 錯誤
obj.func()  # 類內部訪問        ==> 正確
obj_son = D();
obj_son.show()  # 派生類中訪問  ==> 錯誤

方法、屬性的訪問於上述方式相似，即：私有成員只能在類內部使用

ps：非要訪問私有屬性的話，可以通過 對象._類__屬性名

類的特殊成員

上文介紹了Python的類成員以及成員修飾符，從而了解到類中有字段、方法和屬性三大類成員，並且成員名前如果有兩個下劃線，則表示該成員是私有成員，私有成員只能由類內部調用。無論人或事物往往都有不按套路出牌的情況，Python的類成員也是如此，存在著一些具有特殊含義的成員，詳情如下：

1. __doc__

　　表示類的描述信息
class Foo:    """ 描述類信息，這是用於看片的神奇 """    def func(self):        passprint Foo.__doc__#輸出：類的描述信息

2. __module__ 和 __class__

lib/aa.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

class C:

    def __init__(self):
        self.name = ‘wupeiqi‘

index.py

from lib.aa import C

obj = C()print obj.__module__  # 輸出 lib.aa，即：輸出模塊
print obj.__class__      # 輸出 lib.aa.C，即：輸出類

3. __init__

　　構造方法，通過類創建對象時，自動觸發執行。

class Foo:

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.age = 18


obj = Foo(‘wupeiqi‘) # 自動執行類中的 __init__ 方法

4. __del__

　　析構方法，當對象在內存中被釋放時，自動觸發執行。

註：此方法一般無須定義，因為Python是一門高級語言，程序員在使用時無需關心內存的分配和釋放，因為此工作都是交給Python解釋器來執行，所以，析構函數的調用是由解釋器在進行垃圾回收時自動觸發執行的。

class Foo:

    def __del__(self):
        pass

5. __call__

　　對象後面加括號，觸發執行。

註：構造方法的執行是由創建對象觸發的，即：對象 = 類名() ；而對於 __call__ 方法的執行是由對象後加括號觸發的，即：對象() 或者 類()()

class Foo:

    def __init__(self):
        pass
    
    def __call__(self, *args, **kwargs):

        print ‘__call__‘


obj = Foo() # 執行 __init__
obj()       # 執行 __call__

6. __dict__

　　類或對象中的所有成員

上文中我們知道：類的普通字段屬於對象；類中的靜態字段和方法等屬於類，即：

class Province:

    country = ‘China‘

    def __init__(self, name, count):
        self.name = name
        self.count = count

    def func(self, *args, **kwargs):
        print ‘func‘

# 獲取類的成員，即：靜態字段、方法、
print Province.__dict__
# 輸出：{‘country‘: ‘China‘, ‘__module__‘: ‘__main__‘, ‘func‘: <function func at 0x10be30f50>, ‘__init__‘: <function __init__ at 0x10be30ed8>, ‘__doc__‘: None}

obj1 = Province(‘HeBei‘,10000)
print obj1.__dict__
# 獲取 對象obj1 的成員
# 輸出：{‘count‘: 10000, ‘name‘: ‘HeBei‘}

obj2 = Province(‘HeNan‘, 3888)
print obj2.__dict__
# 獲取 對象obj1 的成員
# 輸出：{‘count‘: 3888, ‘name‘: ‘HeNan‘}

7. __str__

　　如果一個類中定義了__str__方法，那麽在打印 對象 時，默認輸出該方法的返回值。

class Foo:

    def __str__(self):
        return ‘wupeiqi‘


obj = Foo()
print obj
# 輸出：wupeiqi

8、__getitem__、__setitem__、__delitem__

用於索引操作，如字典。以上分別表示獲取、設置、刪除數據

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
 
class Foo(object):
 
    def __getitem__(self, key):
        print ‘__getitem__‘,key
 
    def __setitem__(self, key, value):
        print ‘__setitem__‘,key,value
 
    def __delitem__(self, key):
        print ‘__delitem__‘,key
 
 
obj = Foo()
 
result = obj[‘k1‘]      # 自動觸發執行 __getitem__
obj[‘k2‘] = ‘wupeiqi‘   # 自動觸發執行 __setitem__
del obj[‘k1‘]           # 自動觸發執行 __delitem__

9、__getslice__、__setslice__、__delslice__

該三個方法用於分片操作，如：列表

10. __iter__

用於叠代器，之所以列表、字典、元組可以進行for循環，是因為類型內部定義了 __iter__

第一步

class Foo(object):
    pass


obj = Foo()

for i in obj:
    print i
    
# 報錯：TypeError: ‘Foo‘ object is not iterable

第二步

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

class Foo(object):
    
    def __iter__(self):
        pass

obj = Foo()

for i in obj:
    print i

# 報錯：TypeError: iter() returned non-iterator of type ‘NoneType‘

第三步

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

class Foo(object):

    def __init__(self, sq):
        self.sq = sq

    def __iter__(self):
        return iter(self.sq)

obj = Foo([11,22,33,44])

for i in obj:
    print i

以上步驟可以看出，for循環叠代的其實是 iter([11,22,33,44]) ，所以執行流程可以變更為：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
 
obj = iter([11,22,33,44])
 
for i in obj:
    print i

For循環語法內部

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
obj = iter([11,22,33,44])
while True:
    val = obj.next()
    print val

11. __new__ 和 __metaclass__

閱讀以下代碼：

class Foo(object):
 
    def __init__(self):
        pass
 
obj = Foo()   # obj是通過Foo類實例化的對象

上述代碼中，obj 是通過 Foo 類實例化的對象，其實，不僅 obj 是一個對象，Foo類本身也是一個對象，因為在Python中一切事物都是對象。

如果按照一切事物都是對象的理論：obj對象是通過執行Foo類的構造方法創建，那麽Foo類對象應該也是通過執行某個類的 構造方法 創建。

Python基礎6-2 面向對象編程