机器学习之Python基础（二）

标题

类

面向对象

装饰器

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类

首先举一个创建类的例子

class是声明类的关键字，human是类名，括号里的object是继承的父类（在Python2中如果无继承任何新式类，则为旧式类，其中object是新式类的基类）。Is_Animal是类变量，所有的类实例共享该变量，访问类变量可以直接通过类名而不需要实例化。self.name是类的一个属性，而self指向当前的类的实例对象，因此类的不同实例对象的属性可以有不同的取值。有self参数的函数说明该方法必须要实例后才可以调用。__init__(self)被称为构造函数，在实例化类时，一定会调用该方法。可以看到上面的例子中构造函数除了self，还需要一个参数name，因此在实例化该类时必须传入一个参数。

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Python的面向对象和Java的面向对象不太一样，学习过Java面向对象编程的pong友，可以对比Python的面向对象编程复习。

继承

Python支持多继承，而Java支持单继承。

Java支持单继承的好处是使得基础关系形成一棵树，继承关系比较清晰，不易产生混乱，不会产生冲突( 如果子类继承的两个父类有相同的方法，那么指类就不知道继承哪个方法了 )。但是当你编写的子类有着两个类的属性和方法时，单继承显得不那么方便了，Java中引入接口来解决这个问题。

Python支持多继承的好处是使得之类能轻松的获取多个父类的属性。但是要注意Python3和Python2的选择继承顺序的规则不一样。除了就近原则(如果父类找到该方法，则不需要继续父类的父类中查找该方法),Python3的是从左到右，广度优先；而Python2则是从左到右深度优先。举例如下

上面的代码在Python3中的输出为C,因为它寻找继承的顺序是[D,B,C,A]，但由于C中已找到该方法，故就不需要去A中寻找继承。

上面的代码在Python2中的输出为A,因为它寻找继承的顺序是[D,B,A,C]，但由于A中已找到该方法，故就不需要去C中寻找继承。

若想在Python2中有着和Python3一样的继承规则的话，让A继承object类，以表明A及A的子类都是新式类。

多态

有了继承之后就可以享受多态的好处，以下是廖雪峰老师给的例子

当你调用run_twice()函数时，随着你传入类的不同，输出结果也会不同，这样使得了程序有着更好的扩展性，当你想增加多一个Animal的之类的时候，你只需实现子类的run方法而不需要修改run_twice函数。即

对扩展开放：允许新增Animal子类；

对修改封闭：不需要修改依赖Animal类型的run_twice()等函数。

封装

与Java的封装相比，Python的封装显得没有那么严格。

Java中封装通过访问修饰符实现并用this关键字来解决变量名与类变量命名冲突问题。例如，如果Java类的一个类变量或类方法的访问修饰符为private，那么类以外的地方都不能引用到该类变量或类方法，换句话说，该变量或方法对外屏蔽，以确保把不必要对外透露的细节封装起来，使得类与类之间的调用更简单而不需要在意实现的细节。

Python类若想对外屏蔽某属性或方法的话，在属性和方法名前加上__（两个下划线），即可实现对外隐藏，但是这种隐藏不是严格的。例如

有类属性__name，不能直接访问__name是因为Python解释器对外把__name变量改成了_类名__name，我们仍可以通过_类名__name访问。但我们不应该这么做，既然有意去隐藏该属性，那么我们不应该主动的去破坏封装，而且不同Python的解释器可能会把__name改成不一样的变量名，若执意访问，可能会导致异常的出现。

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装饰器

装饰器是Python中一个非常方便的工具，利用装饰器可以增大了代码的重用率。介绍装饰器必须先介绍关于函数的一些概念。

高阶函数：一个函数就可以接收另一个函数作为参数，这种函数就称之为高阶函数。

嵌套函数：在一个函数内定义另一个另一个函数，里面的函数叫作内层函数

并且我们还得了解变量的作用域

L （Local） 局部作用域

E （Enclosing） 闭包函数外的函数中

G （Global） 全局作用域

B （Built-in） 内建作用域

变量会以 L –> E –> G –>B 的规则查找，即：在局部找不到，便会去局部外的局部找（例如闭包），再找不到就会去全局找，全局找不到再去内建作用域中找，直到找到或者找不到(抛出异常)。并且局部变量会屏蔽外部变量。例子如下

变量不只有作用域还有生存周期，一般定义在函数内的变量会随着函数调用的结束而被销毁(形成闭包除外)。

闭包

闭包是由函数及其相关的引用环境组合而成的实体(即：闭包=函数+引用环境)例子如下

你会发现a在这里其实是表示了当x=3的时候的fun6，所以结果才会为9。

而装饰器的原理其实就是闭包，高阶函数利用闭包，把引用环境与传入的函数组成的闭包当作新函数返回。

但装饰器是有一定“副作用”

类装饰器的实现，以@property为例

Python有几个比较常用的装饰器

@property：@property把类方法改成类属性，实现存取器

@classmethod：可以用来定义类方法（不用实例就可以调用）

@staticmethod：主要是方便将外部函数集成到类体中，并且用staticmethod包装的方法可以内部调用,也可以通过类访问或类实例化访问。

资料参考来源：

廖雪峰Python教程

以及网上的各位大佬的博文