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步骤2:添加行为方法

发布于 2024-01-29 22:24:15 字数 3258 浏览 0 评论 0 收藏 0

一切看起来都很好,现在,我们的类基本上是一个记录工厂。它创建并填充了记录的字段(以Python的术语来说,是实例的属性)。即便有些局限性,但我们仍然可以在其对象上运行某些操作。尽管类添加了结构的一个额外的层级,它们最终还是通过嵌入和处理列表及字符串这样的基本核心数据类型来完成其大部分工作。换句话说,如果已经知道如何使用Python的简单的核心类型,那就已经知道了类的大部分用法;类其实只是一个最小的结构性扩展。

例如,对象的name字段只是一个简单的字符串,因此,我们通过在空格和索引处分隔来从对象提取姓氏。这些都是核心数据类型操作,不管其内容是否嵌入类实例中,这些操作都有效:

与之类似,我们可以通过更新对象的pay字段来增加工资,即通过赋值来修改状态信息的当前状态。这一任务也涉及对Python的核心对象的基本操作,不管对象是独立的还是嵌入类结构中的:

要对脚本所创建的Person对象应用这些操作,像刚才对name和pay所做的那样,直接操作bob.name和sue.pay。操作是相同的,但目标对象和类结构中的属性联系起来了:

在这里我们添加了最后两行,当它们运行时,我们使用基本的字符串和列表操作提取了bob的姓氏,并且通过基本的数字操作修改sue的pay属性来给她涨工资。从某种意义上说,sue也是一个可修改的对象,原处修改其状态就好像是对一个列表进行append操作:

前面的代码按照计划工作,但是,如果你将其展示给一个资深的软件开发者,他可能会告诉你代码的一般方法在实际中并非好办法。像这样在类之外的硬编码操作可能会导致未来的维护问题。

例如,如果你已经在程序中的很多不同地方硬编码了姓氏提取操作,该怎么办呢?如果你需要改变其工作方式(例如,为了支持一种新的名字结构),你将需要查找这段代码每个出现的地方并进行更新。与之类似,如果涨工资代码发生变化(例如,需要提请批准或更新数据库),你可能有多个地方都需要修改。在较大的程序中,光是找到这些代码出现的所有地方就成问题,它们可能位于多个文件中、分散到多个单独的步骤中,等等。

编写方法

这里我们其实想要借用一种叫做封装的软件设计概念。封装的思想就是把操作逻辑包装到界面之后,这样,每种操作在我们的程序里只编码一次。通过这种方式,如果将来需要修改,只需要修改一个版本。此外,我们几乎可以随意地在这个单个副本内部修改代码,而不会影响到使用它的代码。

用Python术语来说,我们想要操作对象的代码位于类方法中,而不是分散在整个程序中。实际上,这是类非常好的地方之一,构造代码以删除冗余,并且由此优化维护。作为额外的好处,把操作放入方法中,还会使得这些操作可以应用于类的任何实例,而不是仅能应用于把它们硬编码来处理的那些对象。

理论上听起来有点复杂,但实际代码很简单。如下的动作通过把两个操作从类外部的代码移入类方法中,从而实现了封装。既然如此,让我们修改底部的self测试代码以使用所创建的新的方法,而不是硬编码操作:

正如我们已经介绍的,方法只是附加给类并旨在处理那些类的实例的常规函数。实例是方法调用的主体,并且会自动传递给方法的self参数。

这里的代码向方法中的转移很直接而简单。例如,新的lastName方法,直接对self做我们在前面版本中对bob硬编码所做的事,因为调用该方法的时候,self是隐藏的主体。lastName也返回结果,因为这个操作现在是一个调用的函数;它计算一个值以供其调用者使用,即便只是打印出它。类似的,新的giveRaise方法只是对self做我们在前面对sue所做的事情。

现在运行的时候,我们的文件的输出和前面很相似——我们主要只是重新组织了代码,以便将来可以更容易地修改,而不是修改代码的行为:

这里有几个值得介绍的代码细节。首先,注意,sue的pay在涨工资之后仍然是一个整数,我们通过在方法中调用内置的int函数来把结果转换为整数。把值修改为int或float可能对于很多用途来说不是一个显著的问题(整数和浮点数对象具有同样的接口,并且可以在表达式中混合),但是,在一个正式的系统中,我们可能需要解决舍入问题(例如,钱对于Person来说是个问题)。

我们已经在第5章学习过,可以使用内置函数round(N,2)来舍入并保留分币、使用decimal类型来修改精度,或者把货币值存储为一个完整的浮点数并且使用一个%.2f或{0:.2f}格式化字符串来显示它们从而显示出分币。对于这个例子,我们将直接用int截断任何分币(作为另一种思路,可以考虑第24章中的formats.py模块中的money函数,你可以导入这个工具,从而让显示带有逗号、分币符号和美元符号)。

其次,注意这一次我们已经打印了sue的姓氏名,因为姓氏逻辑已经封装到了方法中,我们可以对类的任何实例使用它。可以看到,Python通过自动把实例传递给第一个参数从而告诉一个方法应该处理哪个实例,通常这个参数叫做self。特别是:

·在第一个调用bob.lastName(),bob是隐藏的主体,传递给了self。

·在第二个调用sue.lastName(),sue传递给了self。

追踪这些调用,看看实例是如何传递给self中的。直接的效果是,每次方法来获取隐藏的主体的名字。对于giveRaise方法也是如此。例如,我们也可以按照这种方法对两个实例调用giveRaise,给bob涨工资。但是,遗憾的是,bob的0工资将会阻碍程序当前的代码增长其工资(这是我们想要在软件的2.0版本中解决的问题)。

最后,注意giveRaise方法假设percent作为0和1之间的一个浮点数传递。在现实世界,这可能是一个基本的假设(一个1 000%的增长可能对于大多数人来说是一个Bug)。我们将允许按照这种模式传递,但是,我们可能想要在这段代码的一个未来的迭代中测试它或者至少记录下它。在本书稍后还将继续重复讨论这一思路,在那里,我们将编写所谓的函数装饰器,并且介绍Python的assert语句,这些机制也可以在开发中自动为我们进行验证性测试。

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