2022.4.11面向对象双下方法及元类

• 反射实际案例
• 面向对象双下方法
• 元类
• 双下new方法

一、反射实际案例

利用面向对象编写终端功能

class WinCmd(object):
    def ls(self):
        print('windows系统正在执行ls命令')
    def dir(self):
        print('windows系统正在执行dir命令')
    def cd(self):
        print('windows系统正在执行cd命令')

class LinuxCmd(object):
    def ls(self):
        print('Linux系统正在执行ls命令')
    def dir(self):
        print('Linux系统正在执行dir命令')
    def cd(self):
        print('Linux系统正在执行cd命令')

obj = WinCmd()  # 获取对象obj操作win
obj1 = LinuxCmd()  # 获取对象obj2操作linux
然后就可以使用对象利用反射方法操作数据和功能
def run(obj):
    while True:
        cmd = input('请输入您的指令>>>:')
        if hasattr(obj,cmd):  # 判断对象有没有cmd的命令
            func_name = getattr(obj,cmd)  # 获取cmd对应的值
            func_name()  # 加括号执行函数
        else:
            print('cmd command not found')
run(obj)  
run(obj1)

二、面向对象的双下方法

面向对象中的双下方法也有一些人称之为是魔法方法
有些双下方法不需要刻意调用 到达某个条件会自动触发
eg：双下init， 对象实例化的时候自动触发

1.__str__
	对象被执行打印(print、前端展示)操作的时候自动触发
注意：该方法必须返回字符串类型的数据,很多时候用来更加精准的描述对象

2.__del__
	对象被执行(被动、主动)删除操作之后自动执行
#主动：代码删除
#被动：垃圾回收

3.__getattr__
    对象查找不存在名字的时候自动触发

4.__setattr__
	对象在执行添加属性操作的时候自动触发	>>>	obj.变量名=变量值
 
5.__call__
	对象被加括号调用的时候自动触发

6.__enter__
	对象被执行with上下文管理语法开始自动触发 
  	该方法返回什么as后面的变量名就会得到什么
  
7.__exit__
	对象被执行with上下文管理语法结束之后自动触发

8.__getattribute__
	只要对象查找名字无论名字是否存在都会执行该方法
  如果类中有__getattribute__方法 那么就不会去执行__getattr__方法

笔试题讲解

1、需求：让字典具备句点符查找值的功能

# 定义一个类继承字典
class MyDict(dict):
    def __getattr__(self,item)  # 查不到名字执行的代码
    	return sef.get(item)
    def __serattr__(self,key.value):  # 添加数据时执行的代码
        self[key] = value
        
obj = MyDict({'name':'jason','age':18})
obj.pwd = 123  # 类中没有这个数据，则走__setattr__,返回值是添加键值对
print(obj.name)  # 类中没有这个数据则走__getattr__，返回值是获取字典v值

2、需求：补全下列代码，使其运行不报错

class Context:
	pass
with Context() as ctx:
	ctx.do_something()

分析这几行代码，首先是定义了类Context，然后使用with语句，这里as后面的ctx就是类Context中的双下enter的返回值，这样我们就可以想到在类中补全这个函数

class Context:
    def __enter__(self):
        return self
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        pass
    def do_something(self):
        pass
with Context() as ctx:
    ctx.do_something()

三、元类

1、元类简介

概念：即产生类的类

引入：type(123)的底层原理

print(type(123))  # 
print(type([12, 33, 44]))  # 
print(type({'name':'jason','pwd':123}))  # 
type查看的其实是当前对象所属的类名称
    # 为什么type可以识别不同数据类型呢，其实type底层是一个类，且这个类称为元类，因此 他可以识别不同的数据类型数据什么类，这些内置的方法就是提前定义好的类

class MyClass(object):
    pass
obj = MyClass()
print(type(obj))
print(type(MyClass))  # 

class Student:
    pass
print(type(Student))  # 

class Teacher(MyClass):
    pass
print(type(Teacher))  # 
'''type就是所有类默认的元类!!!'''

2、产生类的两种表现形式(本质是一种)

（1）class关键字

class C1(object):
	pass
print(C1)  # 

（2）type元类

type(类名,父类,类的名称空间)

res = type('C1', (), {})  # 定义；类C1，没有父类，名称空间为空
print(res)  # 

学习元类的目的：

? 元类能够控制类的创建 也就意味着我们可以高度定制类的行为
? eg:掌握了物品的生产过程 就可以在过程中做任何的额外操作

3、元类基本使用

"""元类是不能通过继承的方式直接指定的"""
	需要通过关键字参数的形式修改
class C1(metaclass=MyTypeClass):
	pass

需求比如:要求类的名字必须首字母大写
思考在哪里编写定制化代码？

首先要知道类名是元类type的哪里产生的，即双下init，因此我们就需要修改双下init的产生过程，如下

class MyTypeClass(type):
    def __init__(cls, cls_name, cls_bases, cls_dict):  # 括号里参数分别是：类名、父类、名称空间
        if not cls_name.istitle():
            raise Exception("类名的首字母必须大写 你个SD")
        super().__init__(cls_name, cls_bases, cls_dict)
    
class C1(metaclass=MyTypeClass):  
    school = '清华大学'

class a(metaclass=MyTypeClass):  # 类名的首字母必须大写 你个SD
    school = '清华大学'

4、元类进阶操作

（1）类里面的__init__方法和元类里面的__call__方法执行的先后顺序

class MyTypeClass(type):  # 自定义元类
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print('__call__ run')
        super().__call__(*args, **kwargs)
class MyClass(metaclass=MyTypeClass):  # 继承自定义元类
      def __init__(self, name):
          print('__init__ run')
          self.name = name
obj = MyClass('jason')  # __call__ run

我们知道双下call的作用是对象加括号调用时才会执行的代码，那么这里自定义的元类就是重写双下call，可见在加括号生成对象的时候是先执行元类中的双下call，

这样看来，我们是否可以通过重写元类，在元的生产过程做修改来操作产生什么样的类呢？

（2）定制对象的产生过程

需求：

强制规定:类在实例化产生对象的时候 对象的独有数据必须采用关键字参数

class MyTypeClass(type):
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        if args:  # args不为空主动报错，因为args属于位置参数
            raise Exception('必须全部采用关键字参数')
        super().__call__(*args, **kwargs)

class MyClass(metaclass=MyTypeClass):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        
obj1 = MyClass('jason')  # 报错：必须全部采用关键字参数
obj2 = MyClass(name='jason')

因此，从这个例子可以看出来，

如果需要高度定制类的生产过程，那么就可以重新编写元类里面的：双下init方法

同理，如果想高度定制对象的产生过程，可以重新编写元类里面的：双下call方法

四、双下new方法

引入：

__new__用于产生空对象(类)		骨架
__init__用于实例化对象(类)		血肉

"""
注意:并不是所有的地方都可以直接调用__new__ 该方法过于底层
	(1)如果是在元类的__new__里面 可以直接调用
class Meta(type):
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        obj = type.__new__(cls,*args,**kwargs)
        return obj
	(2)如果是在元类的__call__里面 需要间接调用
class Mate(type):
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        obj = object.__new__(self) # 创建一个空对象
        self.__init__(obj,*args,**kwargs) # 让对象去初始化
        return obj
"""