python 接口_从协议到抽象基类详解

class Vector2d:

 def __init__(self, x, y):
 self.x = x
 self.y = y

 def __iter__(self):
 return (n for n in (self.x, self.y))

class Vector2d:

 def __init__(self, x, y):
 self.__x = x
 self.__y = y

 @property
 def x(self):
 return self.__x

 @property
 def y(self):
 return self.__y

 def __iter__(self):
 return (i for i in (self.x, self.y))

> class Foo:
... 　　def __getitem__(self, pos):
... 　　　　return range(0, 30, 10)[pos]
...
> f = Foo()
> f[1]

> for i in f: print(i)
...



> 20 in f
True
> 15 in f
False

class FrenchDeck:
 ranks = [str(n) for n in range(2, 11)] + list('JQKA')
 suits = 'spades diamonds clubs hearts'.split()

 def __init__(self):
 self._cards = [Cards(rank, suit) for suit in self.suits
      for rank in self.ranks]

 def __len__(self):
 return len(self._cards)

 def __getitem__(self, pos):
 return self._cards[pos]

> from random import shuffle
> my_list = list(range(1, 11))
> shuffle(my_list)
> my_list
[5, 7, 9, 2, 10, 1, 8, 6, 4, 3]

Traceback (most recent call last):
 File "/Users/demon/PycharmProjects/FluentPython/接口：从协议到抽象基类/FrenchDeck.py", line 37, in <module>
 shuffle(deck)
 File "/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/random.py", line 274, in shuffle
 x[i], x[j] = x[j], x[i]
TypeError: 'FrenchDeck' object does not support item assignment　　

from collections import namedtuple
from random import shuffle

Cards = namedtuple('Cards', ['rank', 'suit'])

class FrenchDeck:
 ranks = [str(n) for n in range(2, 11)] + list('JQKA')
 suits = 'spades diamonds clubs hearts'.split()

 def __init__(self):
 self._cards = [Cards(rank, suit) for suit in self.suits
      for rank in self.ranks]

 def __len__(self):   #获取长度的len
 return len(self._cards)

 def __getitem__(self, position): #能够支持切片取值的处理
 return self._cards[position]


deck = FrenchDeck()    #实例化

def set_card(deck, position, card):  #猴子不定，其实就是启动调用内部__setitem__设置值得外部函数
 deck._cards[position] = card

FrenchDeck.__setitem__ = set_card  #把猴子补丁传递给内部的魔术方法
shuffle(deck)    #打乱洗牌的序列
print(deck[:5])    #获取前五个卡牌的值

[Cards(rank='K', suit='diamonds'), Cards(rank='4', suit='spades'), Cards(rank='A', suit='clubs'), Cards(rank='K', suit='spades'), Cards(rank='6', suit='clubs')]　　

import collections


Card = collections.namedtuple('Card', ['rank', 'suit'])


class FrenchDeck2(collections.MutableSequence):
 ranks = [str(i) for i in range(1, 11)] + list('JQKA')
 suits = 'spades diamonds clubs hearts'.split()

 def __init__(self):
 self._cards = [Card(rank, suit) for suit in self.suits
     for rank in self.ranks]

 def __len__(self):    #支持查看长度
 return len(self._cards)

 def __getitem__(self, position):  #支持切片
 return self._cards[position]

 def __setitem__(self, position, value):  #支持洗牌
 self._cards[position] = value

 def __delitem__(self, position):  #但是继承MutableSequence的类必须实现 __delitem__ 方法，这是MutableSequence 类的一个抽象方法。
 del self._cards[position]

 def insert(self, position, value):  #此外，还要实现insert方法，这是MutableSequence类的第三个抽象方法
 self._cards.insert(position, value)

import abc


class Tombola(abc.ABC):      #自己定义的抽象基类要继承abc.ABC

 @abc.abstractmethod
 def load(self, iterable):     #抽象方法使用@abstractmethod装饰器标记，而且定义体中通常只有文档字符串
 """从可迭代对象中添加元素"""

 @abc.abstractmethod
 def pick(self):      #根据文档字符串，如果没有元素可选，应该抛出LookupError
 """随机删除元素，然后返回
  如果实例为空，这个方法应该抛出'LookupError'
 """

 def loaded(self):      #抽象基类可以包含具体方法
 """如果至少有一个元素，返回`True`，否则返回`False`。"""
 return bool(self.inspect())

 def inspect(self):
 """返回一个有序元组，由当前元素构成。"""
 items = []
 while True:
  try:
  items.append(self.pick())   
  except LookupError:
  break
 self.load(items)     #使用 .load(...)把所有元素放回去
 return tuple(sorted(items))    #返回排序好的items攻loaded调用

BaseException
├── SystemExit
├── KeyboardInterrupt
├── GeneratorExit
└── Exception
 ├── StopIteration
 ├── ArithmeticError
 │ ├── FloatingPointError
 │ ├── OverflowError
 │ └── ZeroDivisionError
 ├── AssertionError
 ├── AttributeError
 ├── BufferError
 ├── EOFError
 ├── ImportError
 ├── LookupError #我们在 Tombola.inspect 方法中处理的是 LookupError 异常 
 │ ├── IndexError #IndexError 是 LookupError 的子类，尝试从序列中获取索引超过最后位置的元素时抛出 
 │ └── KeyError #使用不存在的键从映射中获取元素时，抛出 KeyError 异常
 ├── MemoryError
 ... etc.

> from tombola import Tombola
> class Fake(Tombola): 　　　　　　　　　　　　　　# 把Fake声明为Tombole的子类，继承抽象类
...  def pick(self):
...  return 13
...
> Fake 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 # 创建Fake类，目前木有毛线问题~
<class '__main__.Fake'>
> f = Fake() 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#　报错了，Python认为Fake类是抽象类，因为没有实现load方法
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: Can't instantiate abstract class Fake with abstract methods load

class Tombola(metaclass=abc.ABCMeta):
 # ...

class Tombola(object): # 这是Python 2！！！
 __metaclass__ = abc.ABCMeta
 # ...　　

class MyABC(abc.ABC):
 @classmethod
 @abc.abstractmethod
 def an_abstract_classmethod(cls, ...):
 pass 

import random
import abc


class Tombola(abc.ABC):      #自己定义的抽象基类要继承abc.ABC

 @abc.abstractmethod
 def load(self, iterable):     #抽象方法使用@abstractmethod装饰器标记，而且定义体中通常只有文档字符串
 """从可迭代对象中添加元素"""

 @abc.abstractmethod
 def pick(self):      #根据文档字符串，如果没有元素可选，应该抛出LookupError
 """随机删除元素，然后返回
  如果实例为空，这个方法应该抛出'LookupError'
 """

 def loaded(self):      #抽象基类可以包含具体方法
 """如果至少有一个元素，返回`True`，否则返回`False`。"""
 return bool(self.inspect())

 def inspect(self):
 """返回一个有序元组，由当前元素构成。"""
 items = []
 while True:
  try:
  items.append(self.pick())
  except LookupError:
  break
 self.load(items)     #使用 .load(...)把所有元素放回去
 return tuple(sorted(items))    #返回排序好的items攻loaded调用


#下面的代码应该单端放到一个py文件中，为了省事，就不在单独放到一个模块里面导入了~

class BigoCage(Tombola):     #明确指定BingoCage类扩展Tombola类

 def __init__(self, items):
 self._randomizer = random.SystemRandom()  #假设我们将在线上游戏中使用这个。random.SystemRandom使用os.urandom(...) 函数实现randomAPI
 self._items = []
 self.load(items)     #委托.load(...)方法实现初始加载

 def load(self, items):
 self._items.extend(items)    #如果通过load方法传递一个可迭代的对象进来，可以扩展到以后的self._items的列表中
 self._randomizer.shuffle(self._items)   #没有使用random.shuffle而是使用了SystemRandom中的shuffle方法

 def pick(self):
 try:
  return self._items.pop()
 except IndexError:
  raise LookupError('pick from empty BingoCage')

 def __call__(self):
 self.pick()

b = BigoCage(range(10))
print(b.pick())

import random

from tombola import Tombola


class LotteryBlower(Tombola):

 def __init__(self, iterable):
 self._balls = list(iterable)  #创建一个副本

 def load(self, iterbale):
 self._balls.extend(iterbale)  #把一个可迭代的对象添加到列表中

 def pick(self):
 try:
  position = random.randrange(len(self._balls)) #获取一个随机数
 except ValueError:
  raise LookupError('pick from empty LotteryBlower')
 return self._balls.pop(position)  #删除列表中通过列表长度获取的随机数位置的索引值

 def loaded(self):
 return bool(self._balls)

 def inspect(self):
 return tuple(sorted(self._balls))