python面向对象三、异常、模块


__new__方法

__new__和__init__的作用

class A(object):
    def __init__(self):
        print("这是 init 方法")

    def __new__(cls):
        print("这是 new 方法")
        return object.__new__(cls)

A()

总结

  • __new__至少要有一个参数cls,代表要实例化的类,此参数在实例化时由Python解释器自动提供

  • __new__必须要有返回值,返回实例化出来的实例,这点在自己实现__new__时要特别注意,可以return父类__new__出来的实例,或者直接是object的__new__出来的实例

  • __init__有一个参数self,就是这个__new__返回的实例,__init__在__new__的基础上可以完成一些其它初始化的动作,__init__不需要返回值

  • 我们可以将类比作制造商,__new__方法就是前期的原材料购买环节,__init__方法就是在有原材料的基础上,加工,初始化商品环节

单例模式

1. 单例是什么

举个常见的单例模式例子,我们日常使用的电脑上都有一个回收站,在整个操作系统中,回收站只能有一个实例,整个系统都使用这个唯一的实例,而且回收站自行提供自己的实例。因此回收站是单例模式的应用。

确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例,这个类称为单例类,单例模式是一种对象创建型模式。

2. 创建单例-保证只有1个对象

# 实例化一个单例
class Singleton(object):
    __instance = None

    def __new__(cls, age, name):
        #如果类数字能够__instance没有或者没有赋值
        #那么就创建一个对象,并且赋值为这个对象的引用,保证下次调用这个方法时
        #能够知道之前已经创建过对象了,这样就保证了只有1个对象
        if not cls.__instance:
            cls.__instance = object.__new__(cls)
        return cls.__instance

a = Singleton(18, "dongGe")
b = Singleton(8, "dongGe")

print(id(a))
print(id(b))

a.age = 19 #给a指向的对象添加一个属性
print(b.age)#获取b指向的对象的age属性

运行结果:

In [12]: class Singleton(object):
    ...:     __instance = None
    ...: 
    ...:     def __new__(cls, age, name):
    ...:         if not cls.__instance:
    ...:             cls.__instance = object.__new__(cls)
    ...:         return cls.__instance
    ...: 
    ...: a = Singleton(18, "dongGe")
    ...: b = Singleton(8, "dongGe")
    ...: 
    ...: print(id(a))
    ...: print(id(b))
    ...: 
    ...: a.age = 19
    ...: print(b.age)
    ...: 
4391023224
4391023224

3. 创建单例时,只执行1次__init__方法

# 实例化一个单例
class Singleton(object):
    __instance = None
    __first_init = False

    def __new__(cls, age, name):
        if not cls.__instance:
            cls.__instance = object.__new__(cls)
        return cls.__instance

    def __init__(self, age, name):
        if not self.__first_init:
            self.age = age
            self.name = name
            Singleton.__first_init = True


a = Singleton(18, "dongGe")
b = Singleton(8, "dongGe")

print(id(a))
print(id(b))


print(a.age)
print(b.age)

a.age = 19
print(b.age)

异常

<1>异常简介

看如下示例:

print '-----test--1---'
    open('123.txt','r')
    print '-----test--2---'

说明:
打开一个不存在的文件123.txt,当找不到123.txt 文件时,就会抛出给我们一个IOError类型的错误,No such file or directory:123.txt (没有123.txt这样的文件或目录)
异常:
当Python检测到一个错误时,解释器就无法继续执行了,反而出现了一些错误的提示,这就是所谓的”异常”

<2>捕获异常 try…except…

看如下示例:

try:
    print('-----test--1---')
    open('123.txt','r')
    print('-----test--2---')
except IOError:
    pass

说明:

  • 此程序看不到任何错误,因为用except 捕获到了IOError异常,并添加了处理的方法

  • pass 表示实现了相应的实现,但什么也不做;如果把pass改为print语句,那么就会输出其他信息
    总结:

  • 把可能出现问题的代码,放在try中

  • 把处理异常的代码,放在except中

<3> except捕获多个异常

try:
    print num
except IOError:
    print('产生错误了')

except捕获的错误类型是IOError,而此时程序产生的异常为 NameError ,所以except没有生效

实际开发中,捕获多个异常的方式,如下:

#coding=utf-8
try:
    print('-----test--1---')
    open('123.txt','r') # 如果123.txt文件不存在,那么会产生 IOError 异常
    print('-----test--2---')
    print(num)# 如果num变量没有定义,那么会产生 NameError 异常

except (IOError,NameError): 
    #如果想通过一次except捕获到多个异常可以用一个元组的方式

    # errorMsg里会保存捕获到的错误信息
    print(errorMsg)

注意:
当捕获多个异常时,可以把要捕获的异常的名字,放到except 后,并使用元组的方式仅进行存储

<4>获取异常的信息描述

<5>捕获所有异常

<6> else

咱们应该对else并不陌生,在if中,它的作用是当条件不满足时执行的实行;同样在try…except…中也是如此,即如果没有捕获到异常,那么就执行else中的事情

try:
    num = 100
    print num
except NameError as errorMsg:
    print('产生错误了:%s'%errorMsg)
else:
    print('没有捕获到异常,真高兴')

<7> try…finally…

try…finally…语句用来表达这样的情况:
在程序中,如果一个段代码必须要执行,即无论异常是否产生都要执行,那么此时就需要使用finally。 比如文件关闭,释放锁,把数据库连接返还给连接池等

import time
try:
    f = open('test.txt')
    try:
        while True:
            content = f.readline()
            if len(content) == 0:
                break
            time.sleep(2)
            print(content)
    except:
        #如果在读取文件的过程中,产生了异常,那么就会捕获到
        #比如 按下了 ctrl+c
        pass
    finally:
        f.close()
        print('关闭文件')
except:
    print("没有这个文件")

说明:
test.txt文件中每一行数据打印,但是我有意在每打印一行之前用time.sleep方法暂停2秒钟。这样做的原因是让程序运行得慢一些。在程序运行的时候,按Ctrl+c中断(取消)程序。

我们可以观察到KeyboardInterrupt异常被触发,程序退出。但是在程序退出之前,finally从句仍然被执行,把文件关闭。

异常的传递

1. try嵌套中

import time
try:
    f = open('test.txt')
    try:
        while True:
            content = f.readline()
            if len(content) == 0:
                break
            time.sleep(2)
            print(content)
    finally:
        f.close()
        print('关闭文件')
except:
    print("没有这个文件")

运行结果:

In [26]: import time
    ...: try:
    ...:     f = open('test.txt')
    ...:     try:
    ...:         while True:
    ...:             content = f.readline()
    ...:             if len(content) == 0:
    ...:                 break
    ...:             time.sleep(2)
    ...:             print(content)
    ...:     finally:
    ...:         f.close()
    ...:         print('关闭文件')
    ...: except:
    ...:     print("没有这个文件")
    ...: finally:
    ...:     print("最后的finally")
    ...:     
xxxxxxx--->这是test.txt文件中读取到信息
^C关闭文件
没有这个文件
最后的finally

2. 函数嵌套调用中

def test1():
       print("----test1-1----")
       print(num)
       print("----test1-2----")


   def test2():
       print("----test2-1----")
       test1()
       print("----test2-2----")


   def test3():
       try:
           print("----test3-1----")
           test1()
           print("----test3-2----")
       except Exception as result:
           print("捕获到了异常,信息是:%s"%result)

       print("----test3-2----")



   test3()
   print("------华丽的分割线-----")
   test2()

总结:

  • 如果try嵌套,那么如果里面的try没有捕获到这个异常,那么外面的try会接收到这个异常,然后进行处理,如果外边的try依然没有捕获到,那么再进行传递。。。
  • 如果一个异常是在一个函数中产生的,例如函数A—->函数B—->函数C,而异常是在函数C中产生的,那么如果函数C中没有对这个异常进行处理,那么这个异常会传递到函数B中,如果函数B有异常处理那么就会按照函数B的处理方式进行执行;如果函数B也没有异常处理,那么这个异常会继续传递,以此类推。。。如果所有的函数都没有处理,那么此时就会进行异常的默认处理,即通常见到的那样
  • 注意观察上图中,当调用test3函数时,在test1函数内部产生了异常,此异常被传递到test3函数中完成了异常处理,而当异常处理完后,并没有返回到函数test1中进行执行,而是在函数test3中继续执行

抛出自定义的异常

你可以用raise语句来引发一个异常。异常/错误对象必须有一个名字,且它们应是Error或Exception类的子类

下面是一个引发异常的例子:

class ShortInputException(Exception):
    '''自定义的异常类'''
    def __init__(self, length, atleast):
        #super().__init__()
        self.length = length
        self.atleast = atleast

def main():
    try:
        s = input('请输入 --> ')
        if len(s) < 3:
            # raise引发一个你定义的异常
            raise ShortInputException(len(s), 3)
    except ShortInputException as result:#x这个变量被绑定到了错误的实例
        print('ShortInputException: 输入的长度是 %d,长度至少应是 %d'% (result.length, result.atleast))
    else:
        print('没有异常发生.')

main()

注意
以上程序中,关于代码#super().init()的说明
这一行代码,可以调用也可以不调用,建议调用,因为__init__方法往往是用来对创建完的对象进行初始化工作,如果在子类中重写了父类的__init__方法,即意味着父类中的很多初始化工作没有做,这样就不保证程序的稳定了,所以在以后的开发中,如果重写了父类的__init__方法,最好是先调用父类的这个方法,然后再添加自己的功能

异常处理中抛出异常

lass Test(object):
    def __init__(self, switch):
        self.switch = switch #开关
    def calc(self, a, b):
        try:
            return a/b
        except Exception as result:
            if self.switch:
                print("捕获开启,已经捕获到了异常,信息如下:")
                print(result)
            else:
                #重新抛出这个异常,此时就不会被这个异常处理给捕获到,从而触发默认的异常处理
                raise


a = Test(True)
a.calc(11,0)

print("----------------------华丽的分割线----------------")

a.switch = False
a.calc(11,0)

模块

<1>Python中的模块

有过C语言编程经验的朋友都知道在C语言中如果要引用sqrt函数,必须用语句#include <math.h>引入math.h这个头文件,否则是无法正常进行调用的。

那么在Python中,如果要引用一些其他的函数,该怎么处理呢?

在Python中有一个概念叫做模块(module),这个和C语言中的头文件以及Java中的包很类似,比如在Python中要调用sqrt函数,必须用import关键字引入math这个模块,下面就来了解一下Python中的模块。

说的通俗点:模块就好比是工具包,要想使用这个工具包中的工具(就好比函数),就需要导入这个模块

<2>import

在Python中用关键字import来引入某个模块,比如要引用模块math,就可以在文件最开始的地方用import math来引入。

形如:

import module1,mudule2...

当解释器遇到import语句,如果模块在当前的搜索路径就会被导入。

在调用math模块中的函数时,必须这样引用:

模块名.函数名

有时候我们只需要用到模块中的某个函数,只需要引入该函数即可,此时可以用下面方法实现:

from 模块名 import 函数名1,函数名2....

不仅可以引入函数,还可以引入一些全局变量、类等
注意:

  • 通过这种方式引入的时候,调用函数时只能给出函数名,不能给出模块名,但是当两个模块中含有相同名称函数的时候,后面一次引入会覆盖前一次引入。也就是说假如模块A中有函数function( ),在模块B中也有函数function( ),如果引入A中的function在先、B中的function在后,那么当调用function函数的时候,是去执行模块B中的function函数。

  • 如果想一次性引入math中所有的东西,还可以通过from math import *来实现

<3>from…import

Python的from语句让你从模块中导入一个指定的部分到当前命名空间中

语法如下:

from modname import name1[, name2[, ... nameN]]

例如,要导入模块fib的fibonacci函数,使用如下语句:

from fib import fibonacci

注意
不会把整个fib模块导入到当前的命名空间中,它只会将fib里的fibonacci单个引入

<4>from … import *

把一个模块的所有内容全都导入到当前的命名空间也是可行的,只需使用如下声明:

from modname import *

注意
这提供了一个简单的方法来导入一个模块中的所有项目。然而这种声明不该被过多地使用。

<5> as

In [1]: import time as tt

    In [2]: time.sleep(1)
    ---------------------------------------------------------------------------
    NameError                                 Traceback (most recent call last)
    <ipython-input-2-07a34f5b1e42> in <module>()
    ----> 1 time.sleep(1)

    NameError: name 'time' is not defined

    In [3]: 

    In [3]: 

    In [3]: tt.sleep(1)

    In [4]: 

    In [4]: 

    In [4]: from time import sleep as sp

    In [5]: sleep(1)
    ---------------------------------------------------------------------------
    NameError                                 Traceback (most recent call last)
    <ipython-input-5-82e5c2913b44> in <module>()
    ----> 1 sleep(1)
NameError: name 'sleep' is not defined

    In [6]: 

    In [6]: 

    In [6]: sp(1)

    In [7]:

<6>定位模块

当你导入一个模块,Python解析器对模块位置的搜索顺序是:

  1. 当前目录
  2. 如果不在当前目录,Python则搜索在shell变量PYTHONPATH下的每个目录。
  3. 如果都找不到,Python会察看默认路径。UNIX下,默认路径一般为/usr/local/lib/python/
  4. 模块搜索路径存储在system模块的sys.path变量中。变量里包含当前目录,PYTHONPATH和由安装过程决定的默认目录。

模块制作

<1>定义自己的模块

在Python中,每个Python文件都可以作为一个模块,模块的名字就是文件的名字。

比如有这样一个文件test.py,在test.py中定义了函数add

test.py

def add(a,b):
        return a+b

<2>调用自己定义的模块

那么在其他文件中就可以先import test,然后通过test.add(a,b)来调用了,当然也可以通过from test import add来引入

main.py

import test

    result = test.add(11,22)
    print(result)

给程序传参数

import sys

print(sys.argv)

列表推导式

所谓的列表推导式,就是指的轻量级循环创建列表


文章作者: 邓滔
版权声明: 本博客所有文章除特別声明外,均采用 CC BY 4.0 许可协议。转载请注明来源 邓滔 !
评论
  目录