Python进阶

方法

在 Python 中可以使用以下两个方法验证：

1. 在 标识符 / 数据 后输入一个 .，然后按下 TAB 键，iPython 会提示该对象能够调用的 方法列表
2. 使用内置函数 dir 传入 标识符 / 数据，可以查看对象内的 所有属性及方法

提示 __方法名__ 格式的方法是 Python 提供的 内置方法 / 属性

序号	方法名	类型	作用
01	__new__	方法	创建对象时，会被 自动 调用
02	__init__	方法	对象被初始化时，会被 自动 调用
03	__del__	方法	对象被从内存中销毁前，会被 自动 调用
04	__str__	方法	返回对象的描述信息，print 函数输出使用
05	__file__	方法	返回文件所在路径
06	__name__	方法	测试模块代码只在测试情况下运行,被导入时不会执行!

利用好 dir() 函数，在学习时很多内容就不需要死记硬背了

初始化方法 ——同时设置初始值

在开发中，如果希望在 创建对象的同时，就设置对象的属性，可以对 __init__ 方法进行 改造

1. 把希望设置的属性值，定义成 __init__ 方法的参数
2. 在方法内部使用 self.属性 = 形参 接收外部传递的参数
3. 在创建对象时，使用 类名(属性1, 属性2...) 调用

class Cat:

    def __init__(self, name):
        print("初始化方法 %s" % name)
        self.name = name
    ...
    
tom = Cat("Tom")
...

lazy_cat = Cat("大懒猫")
...

私有属性和私有方法

• 在定义方法和属性时,在属性名或者方法名前增加两个下划线,定义的就是私有属性或方法

self.__age = 18
def __scret(self):
    pass

类方法和静态方法

• 类方法就是针对类对象定义的方法

# 类方法
@classmethod
def 方法名(cls):
    pass

# 静态方法
@staticmethod
def 静态方法名():
    pass

封装

• 方法写在类中就是封装

class HouseItem:

    def __init__(self, name, area):
        """

        :param name: 家具名称
        :param area: 占地面积
        """
        self.name = name
        self.area = area

    def __str__(self):
        return "[%s] 占地面积 %.2f" % (self.name, self.area)


# 1. 创建家具
bed = HouseItem("席梦思", 4)
chest = HouseItem("衣柜", 2)
table = HouseItem("餐桌", 1.5)

print(bed)
print(chest)
print(table)

继承 and 多继承

• 当父类方法不能满足子类需求时,可以对方法进行重写(override)
  • 覆盖父类的方法
  • 对父类方法进行扩展

# 单继承
class 类名(父类名):
    pass
# 多继承
class 类名(父类名,父类名):
    pass

• 对父类方法进行扩展

  • 在子类中重写父类的方法
  • 在需要的位置使用super().父类方法来调用父类方法的执行
  • 代码其他位置针对子类的需求,编写子类特有的代码实现

• super()就是super类创建的对象

• 最常使用的场景就是在重写父类方法时,调用在父类中封装的方法实现

• 子类对象不能在自己的方法的内部,直接访问父类的私有属性和私有方法

• 子类对象可以通过父类的公有方法间接访问**私有属性或私有方法 **

多态

• 在程序执行时，传入不同的狗对象实参，就会产生不同的执行效果

class Dog:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def game(self):
        print("%s 蹦跳玩" % self.name)

class XiaoTianDog(Dog):
    def game(self):
        print("%s 边飞边蹦跳玩" % self.name)
        
class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def game_width_dog(self, dog):
        print("%s 与 %s 一起玩耍" % (self.name, dog.name))
        dog.game()

xiaoming = Person("小明")
xiaotianquan = XiaoTianDog("哮天犬")
xiaoming.game_width_dog(xiaotianquan)
wangcai = Dog("旺财")
xiaoming.game_width_dog(wangcai)

运行结果

小明 与 哮天犬 一起玩耍
哮天犬 边飞边蹦跳玩
小明 与 旺财 一起玩耍
旺财 蹦跳玩

单例

• 设计模式
  • 设计模式是针对某一特定问题的成熟的解决方案
  • 使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被人理解、保证代码的可读性
• 单例设计模式
  • 目的–让类创建的对象,在系统中只有唯一的一个实例
  • 每一次执行类名()返回的对象、内存地址是相同的
• 应用场景:
  • 音乐播放 对象
  • 回收站 对象
  • **打印机 **对象

重写new方法的代码非常固定

• 重写 __new__方法一定要return super().__new__(cls)

• __new__是一个静态方法,在调用时需要主动传递cls参数

案例演示

• 只执行一次初始化
• 内存地址是唯一的

class MusicPlayer:
    instance = None
    init_flag = False

    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if cls.instance is None:
            cls.instance = super().__new__(cls)
        return cls.instance

    def __init__(self):
        if MusicPlayer.init_flag:
            return
        print("初始化播放器")
        MusicPlayer.init_flag = True


player1 = MusicPlayer()
print(player1)
player2 = MusicPlayer()
print(player2)
# 运行结果
初始化播放器
<__main__.MusicPlayer object at 0x0000017824D39A20>
<__main__.MusicPlayer object at 0x0000017824D39A20>

异常

• 简单捕获异常语法格式

try:
    尝试执行的代码
except:
    出现错误的处理

• 错误类型捕获语法格式
• 当python解释器抛出异常时,最后一行错误信息的第一个单词,就是错误类型

try:
    pass
except 错误类型1:
    pass
except (错误类型2,错误类型3):
    pass
# 捕获未知错误
except Exception as result:
    print("未知错误 %s" % result)

• 异常捕获完整语法

try:
    pass
except 错误类型1:
    pass
except (错误类型2,错误类型3):
    pass
except Exception as result:
    print("未知错误 %s" % result)
else:
    # 没有异常才会执行的代码
    pass
finally:
    # 必定执行的代码
    pass

• 异常传递性

def demo1():
    return int(input("请输入一个整数"))


def demo2():
    demo1()


try:
    print(demo2())
except Exception as result:
    print(result)

• 再开发中，可以在主函数中增加异常捕获
• 在主函数中调用其他函数,只要出现异常,都会传递到主函数的异常捕获中
• 这样不需要再代码中增加大量的异常捕获,保证代码的整洁行.

• 主动抛出raise异常

def input_password():
    pwd = input("请输入密码")
    if len(pwd) >= 8:
        return pwd
    ex = Exception("密码长度不够")
    raise ex


try:

    print(input_password())
except Exception as result:
    print(result)

模块

• 使用as指定模块的别名

import 模块名1 as 模块名

模块别名应该符合大驼峰命名法

• 从模块中导入部分工具

from 模块名1 import 工具名

导入之后可直接使用模块提供的工具 – 全局变量、函数、类

如果两个模块存在同名函数,那么后导入的模块的函数会覆盖先导入的函数

• 从模块导入所有工具

from 模块名1 import *

• __name 属性兼顾测试和导入

def main():
    pass
if __name__ == "__main__":
    main

• __file__ 文件所在路径

import my_package
print(my_package.__file__)

包

__inti__.py

• 要在外界使用包中的模块,需要在__inti__.py中指定对外界提供的模块列表

# 从 当前目录 导入 模块列表
from . import ...
# 示例
from .send import send_message

制作发布压缩包

1) 创建 setup.py

• setup.py 的文件

from distutils.core import setup

setup(name="hm_message",  # 包名
      version="1.0",  # 版本
      description="ssm's 发送和接收消息模块",  # 描述信息
      long_description="完整的发送和接收消息模块",  # 完整描述信息
      author="ssm",  # 作者
      author_email="1600767556@qq.com",  # 作者邮箱
      url="www.shaoshaossm.github.io",  # 主页
      py_modules=["hm_message.send_message",
                  "hm_message.receive_message"])

有关字典参数的详细信息，可以参阅官方网站：

https://docs.python.org/2/distutils/apiref.html

2) 构建模块

$ python3 setup.py build

3) 生成发布压缩包

$ python3 setup.py sdist

注意：要制作哪个版本的模块，就使用哪个版本的解释器执行！

安装模块

$ tar -zxvf hm_message-1.0.tar.gz 

$ sudo python3 setup.py install

卸载模块

直接从安装目录下，把安装模块的 目录 删除就可以

$ cd /usr/local/lib/python3.5/dist-packages/
$ sudo rm -r hm_message*

pip 安装第三方模块

• 第三方模块 通常是指由 知名的第三方团队 开发的 并且被 程序员广泛使用 的 Python 包 / 模块
  • 例如 pygame 就是一套非常成熟的 游戏开发模块
• pip 是一个现代的，通用的 Python 包管理工具
• 提供了对 Python 包的查找、下载、安装、卸载等功能

安装和卸载命令如下：

# 将模块安装到 Python 2.x 环境
$ sudo pip install pygame
$ sudo pip uninstall pygame

# 将模块安装到 Python 3.x 环境
$ sudo pip3 install pygame
$ sudo pip3 uninstall pygame

在 Mac 下安装 iPython

$ sudo pip install ipython

在 Linux 下安装 iPython

$ sudo apt install ipython
$ sudo apt install ipython3

I/O

操作文件的函数/方法

• 在 Python 中要操作文件需要记住 1 个函数和 3 个方法

序号	函数/方法	说明
01	open	打开文件，并且返回文件操作对象
02	read	将文件内容读取到内存
03	write	将指定内容写入文件
04	close	关闭文件

• open 函数负责打开文件，并且返回文件对象
• read/write/close 三个方法都需要通过 文件对象 来调用

read 方法 —— 读取文件

• open 函数的第一个参数是要打开的文件名（文件名区分大小写）
  • 如果文件 存在，返回 文件操作对象
  • 如果文件 不存在，会 抛出异常
• read 方法可以一次性 读入 并 返回 文件的 所有内容
• close 方法负责 关闭文件
  • 如果 忘记关闭文件，会造成系统资源消耗，而且会影响到后续对文件的访问
• 注意：read 方法执行后，会把 文件指针 移动到 文件的末尾

# 1. 打开 - 文件名需要注意大小写
file = open("README")

# 2. 读取
text = file.read()
print(text)

# 3. 关闭
file.close()

打开文件的方式

• open 函数默认以 只读方式 打开文件，并且返回文件对象

语法如下：

f = open("文件名", "访问方式")

访问方式	说明
r	以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头，这是默认模式。如果文件不存在，抛出异常
w	以只写方式打开文件。如果文件存在会被覆盖。如果文件不存在，创建新文件
a	以追加方式打开文件。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果文件不存在，创建新文件进行写入
r+	以读写方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。如果文件不存在，抛出异常
w+	以读写方式打开文件。如果文件存在会被覆盖。如果文件不存在，创建新文件
a+	以读写方式打开文件。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果文件不存在，创建新文件进行写入

• 写入文件示例
• 若文件中有中文需加入encoding='utf-8'

# 打开文件
f = open("README", "w",encoding='utf-8')

f.write("hello python！\n")
f.write("今天天气真好")

# 关闭文件
f.close()

readline 方法

• readline 方法可以一次读取一行内容
• 方法执行后，会把 文件指针 移动到下一行，准备再次读取

读取大文件的正确姿势

# 打开文件
file = open("README")

while True:
    # 读取一行内容
    text = file.readline()

    # 判断是否读到内容
    if not text:
        break

    # 每读取一行的末尾已经有了一个 `\n`
    print(text, end="")

# 关闭文件
file.close()

复制文件

小文件复制

• 打开一个已有文件，读取完整内容，并写入到另外一个文件

# 1. 打开文件
file_read = open("README")
file_write = open("README[复件]", "w")

# 2. 读取并写入文件
text = file_read.read()
file_write.write(text)

# 3. 关闭文件
file_read.close()
file_write.close()

大文件复制

• 打开一个已有文件，逐行读取内容，并顺序写入到另外一个文件

# 1. 打开文件
file_read = open("README")
file_write = open("README[复件]", "w")

# 2. 读取并写入文件
while True:
    # 每次读取一行
    text = file_read.readline()

    # 判断是否读取到内容
    if not text:
        break

    file_write.write(text)

# 3. 关闭文件
file_read.close()
file_write.close()

文件/目录操作

文件操作

# 导入前提
import os

序号	方法名	说明	示例
01	rename	重命名文件	os.rename(源文件名, 目标文件名)
02	remove	删除文件	os.remove(文件名)

目录操作

序号	方法名	说明	示例
01	listdir	目录列表	os.listdir(目录名)
02	mkdir	创建目录	os.mkdir(目录名)
03	rmdir	删除目录	os.rmdir(目录名)
04	getcwd	获取当前目录	os.getcwd()
05	chdir	修改工作目录	os.chdir(目标目录)
06	path.isdir	判断是否是文件	os.path.isdir(文件路径)

提示：文件或者目录操作都支持 相对路径 和 绝对路径

eva() : 将字符串当成有效的表达式来求值，并返回计算结果

input_str = input("请输入算术题：")
print(eval(input_str))