Python深入類和對象

一. 鴨子類型和多態

　　1.什么是鴨子類型：

　　　　在程序設計中，鴨子類型（英語：Duck typing）是動態類型和某些靜態語言的一種對象推斷風格。"鴨子類型"像多態一樣工作，但是沒有繼承。“鴨子類型”的語言是這么推斷的：一只鳥走起來像鴨子、游起泳來像鴨子、叫起來也像鴨子，那它就可以被當做鴨子。也就是說，它不關注對象的類型，而是關注對象具有的行為(方法)。

　　　　可以看出，Cat，Dog，Duck中有相同的方法say()，當有一個函數調用Duck類時并調用say()方法，我們傳入Cat類和Dog類也行，函數并不會檢查對象是不是Duck，而是只要你有這樣的方法就能運行。

如，列表的extend()方法只要參數是一個可迭代的對象就可以（list,set,tuple）

　　　　還有前面的例子，只要實現了類中的__getitem__()魔法函數，就可以把類當作一個collection，實現啊__iter__和__next__就可以當作一個iterator。python中的鴨子類型允許我們使用任何提供所需方法的對象，而不需要迫使它成為一個子類。

　　2.多態：

　　　　由于python屬于動態語言，當你定義了一個基類和基類中的方法，并編寫幾個繼承該基類的子類時，由于python在定義變量時不指定變量的類型，而是由解釋器根據變量內容推斷變量類型的（也就是說變量的類型取決于所關聯的對象），這就使得python的多態不像是c++或java中那樣，定義一個基類類型變量而隱藏了具體子類的細節。

二. 抽象基類(abc模塊)

　　1.在某些情況下判斷某個對象的類型：

　　2.強制某個子類必須實現某些方法：

　　3.模擬抽象基類：

?　　　　3.1利用內置拋錯模擬：(但只有調用某些方法時才會拋異常)

 1 class CacheBase():
 2     def get(self,key):
 3         #默認拋出異常（Python內置錯誤）
 4         raise NotImplementedError
 5     def set(self,key,value):
 6         raise NotImplementedError
 7 #繼承重寫就不會拋異常
 8 class Rediscatche(CacheBase):
 9     def get(self,key):
10         pass
11     def set(self,key,value):
12         pass
13 cachebase=Rediscatche()
14 cachebase.set("key","value")

　　　　3.2利用內置的abc模塊：

　　　　3.3通用的抽象基類（collections.abc模塊,推薦使用多繼承mixin，以防抽象基類設計過度）：

　　　　　　有可遍歷，可哈希的等等抽象基類

　　　　　? ?這些抽象基類都有一個魔法函數__subclasshook__（）：

　　　　　　作用：Comp()沒有繼承Sized，但是卻能判斷出是Sized類型。

　　　　　　　　　__subclasshook__（）會判斷傳入的C是否有“__len__”這個方法，有就返回為True

三. 使用isintance而不是type

　　　isinstance內部會去檢查它的繼承鏈，就可以判斷它是A的類型，而type是指向B那個對象，判斷是否和B是同一個對象。盡量應使用isinstance，而不是type，以免誤判。

　　　is和==：

　　　　　　is是判斷兩者是不是一個對象（即id是否相同），而==是判斷值是否相同。如type(b)指向的是B這個對象，雖然B繼承于A，但是A和B是兩個不同的對象。? ? ? ? ?

四. 類變量和對象變量

　　注：1.魔法函數init中self是實例化對象，中的參數是對象變量，在實例化后調用變量是向上查找（即先查找對象變量，后查找類變量），類變量可以直接通過類訪問；

　　　　2.類變量是所有實例共享的

通過類修改類變量

通過實例對象修改變量

五. 類屬性和實例屬性以及查找順序

　　1.向上查找，即先查找對象變量（實例屬性），后查找類屬性：

　　2.多繼承采用MRO（【Method Resolution Order】：方法解析順序）算法：

　　　　Python語言包含了很多優秀的特性，其中多重繼承就是其中之一，但是多重繼承會引發很多問題，比如二義性，Python中一切皆引用，這使得他不會像C++一樣使用虛基類處理基類對象重復的問題，但是如果父類存在同名函數的時候還是會產生二義性，Python中處理這種問題的方法就是MRO。

DFS：深度優先算法，這樣查詢順序為A->B->D->C->E

?這樣就會出現問題（菱形繼承）：如果C繼承D覆蓋D中的某方法，在調用時是先查詢D，然后查詢C，則查詢的方法是D中的，而不是C中重寫的，因此在Python2

　　　后改成了廣度優先的算法。

廣度優先算法，這就解決了菱形繼承，但是在第一種又出現了問題

如D和C中如果有個同名的方法，則會調用C中的方法，而不是D中的，而B是繼承D的，因此從Python2.3后都統一為C3算法

　　3.C3算法（參考：https://www.cnblogs.com/LLBFWH/p/10009064.html）：　　

　　　　求某一類在多繼承中的繼承順序:
　　　　類的mro == [類] + [父類的繼承順序] + [父類2的繼承順序]
　　　　如果從左到右的第一個類在后面的順序中出現,那么就提取出來到mro順序中
　　　　[ABCD] + [EO] --> A = [BCD] + [EO]
　　　　如果從左到右的第一個類在后面的順序中出現,且在后面的順序中也是第一位,那么就提出來到mro順序中
　　　　[ABCD] + [AEO] --> A = [BCD] + [EO]
　　　　如果從左到右的第一個類在后面的順序中出現,但不是在第一位,那么應該繼續往后找,找到符合規則的項目
　　　　[ABCD] + [EAO] --> E = [ABCD] + [AO]
　　　　[ABCD] + [EAO] + [GEO] --> G = [ABCD] + [EAO] + [EO]
　　　　[ABCD] + [EAO] + [EO] --> GE = [ABCD] + [AO] + [O]
　　　　關鍵結論:
　　　　　　這個類沒有發生繼承,他的順序永遠是[類o]
　　　　　　? 只要是單繼承,不是多繼承,那么mro順序就是從子類到父類的順序

　　4.查找順序：

　　　　4.1菱形繼承：（Python2.3以前為經典類，默認不繼承object（D），而2.3以后為新式類，默認繼承object，即最后查找object類）

　　　　4.2分別繼承：

六. 靜態方法、類方法以及對象方法

　　1.實例方法：self為實例對象

　　2.靜態方法：（相當于普通的函數）

　　　　（注：采用硬編碼，如果類名改變，相應的靜態方法中也要改變，如下面的Date改變，則parse_from_string中Date也相應改變）

利用外部對參數處理傳入（每次都需要處理，麻煩）

利用靜態方法

　　　　靜態方法用處：如在判斷傳入的參數是否為合法字符串，這是不用返回類對象，因此不用傳入類（類方法）

　　3.類方法：（傳遞的是類cls）

　　　　注：相比靜態方法，不是采用硬編碼，無論類名稱是什么，都不用修改類方法，且傳遞的是類（cls,只是名稱，可以修改）

七. 數據封裝和私有屬性

　　1.私有屬性：

無法實例或類直接訪問私有屬性，只有通過類中的公共方法get_age間接訪問

　　2.私有屬性原理：

　　　　把具有雙下劃線的屬性（如__birthday變為[_classname__attr]即_User__birthday）,因此不是從語言層面解決了絕對私有性，只是加了一些小技巧。主要只是讓我們書寫更加規范，沒有絕對的安全，也可以解決同樣的變量名沖突的問題。如另一個類繼承User，且也有__birthday，則根據規則是不一樣的