Python 数据模型

Python09

Python 数据模型,第1张

Python 风格的关键完全体现在 Python 的数据模型上，数据模型所描述的 API ，为使用最地道的语言特性来构建开发者自己的对象提供了工具。

当 Python 解析器遇到特殊句法时，会使用特殊方法去激活一些基本的对象操作。特殊方法以双下划线开头，以双下划线结尾。如： obj[key] 的背后就是 __getitem__ 方法。魔术方法是特殊方法的昵称，特殊方法也叫双下方法。

使用 __getitem__ 和 __len__ 创建一摞有序的纸牌：

上面的例子，使用 collections.namedtuple 构建了一个简单的类来表示一张纸牌， namedtuple 用以构建只有少数属性但没有方法的类。

我们自定义的 FrenchDeck 类可以像任何 python 标准集合类型一样使用 len() 函数，查看一叠牌有多少张：

也可以像列表一样，使用位置索引， d[i] 将调用 __getitem__ 方法：

也可以使用标准库模块提供的 random.choice 方法，从序列中随机选取一个元素。下面，我们如随机取出一张纸牌：

现在我们已经体会到通过 python 特殊方法，来使用 Python 数据模型的 2 个好处：

因为 __getitem__ 方法把 [] 操作交给了 self.cards 列表，所以我们的 FrenchDeck 实例自动支持切片：

仅仅实现了 __getitem__ 方法，这一摞牌即变得可迭代：

运行结果：

也可以直接调用内置的 reversed 函数，反向迭代 FrenchDeck 实例：

运行结果：

迭代通常是隐式的，比如一个集合类型没有实现 __contains__ 方法，那么 in 运算符就会按顺序做一次迭代搜索。

因此， in 运算符可以用在我们的 FrenchDeck 实例上，因为它是可迭代的：

FrenchDeck 还可以使用 Python 标准库中的 sorted 函数，实现排序：

首先定义一个排序依据的函数：

优先按 rank 的大小排序，rank 相同时则比较 suit 的值：

运行结果：

优先按 suit 的大小排序，suit 相同时则比较 rank 的值：

运行结果：

按照目前的设计，FrenchDeck 还不支持洗牌，因为它是不可变的：

shuffle 函数要调换集合中元素的位置，而 FrenchDeck 只实现了不可变的序列协议，可变的序列还必须提供 __setitem__ 方法：

洗牌：

没有任何的返回值，可见 random.shuffle 就地修改了可变序列 d 。为便于观察结果，我们定义输入的输出函数：

运行结果：

每次洗牌，都是一个随机的序列：

首先明确一点，特殊方法的存在是为了被 Python 解析器调用的，例如：我们不会使用 obj.__len__() 这种写法，而是 len(obj) 。在执行 len(obj) 时，如果 obj 是一个自定义类的对象，那么 Python 会自己去调用我们实现的 __len__ 方法。

对于 Python 内置的数据类型，比如列表、字符串、字节序列等，那么 CPython 会抄个近路， __len__ 实际上会返回 PyVarObject 里的 ob_size 属性，这是因为直接读取属性比调用一个方法要快得多。

很多时候，特殊方法的调用是隐式的，比如 for i in x: 这个语句其实是调用 iter(x) ，而这个函数的背后是 x.__iter__() 方法。

通过内置函数如来使用特殊方法是最好的选择。这些内置函数不仅会调用这些方法，通常还提供额外的好处，对于内置类型来说，它们的速度更快。

下面，我们通过定义一个简单的二维向量类，再来体会一下 Python 特殊方法的美妙：

使用 Vector 类，就像使用 Python 内置的数据类型一样简单：

一、python的定义

Python是一种计算机程序设计语言。翻译成中文是巨蛇的意思。是一种动态的、面向对象的脚本语言，最初被设计用于编写自动化脚本(shell)，随着版本的不断更新和语言新功能的添加，越来越多被用于独立的、大型项目的开发。

二、python的特点

1、软件质量

在很大程度上，python更注重可读性、一致性和软件质量，python的设计致力于可读性，带来了比其他语言更优秀的可重用性和可维护性，python秉承了一种独特的简洁和高可读性的语法，以及一种高度一致的编程序模式。

2、提高开发者效率

相对于C、C++、Java等编辑/静态类型语言，python的开发效率提升了3-5倍，也就是说代码量是其他编程语言的1/5-1/3，而且无需编译、链接步骤，提高程序员效率

3、程序可移植性 

绝大多数python程序能不做任何修改即可在所有主流计算机平台上运行，此外，python提供多种可选的独立程序，如用户图形界面、数据库接入、基于web系统、还提供了操作系统接口等。

扩展资料：

python的用途与应用：

1、Web应用开发

服务器端编程，具有丰富的Web开发框架，如Django和TurboGears，快速完成一个网站的开发和Web服务。典型如国内的豆瓣、果壳网等；国外的Google、Dropbox等。

2、系统网络运维

在运维的工作中，有大量重复性工作的地方，并需要做管理系统、监控系统、发布系统等，将工作自动化起来，提高工作效率，这样的场景Python是一门非常合适的语言。

3、科学与数字计算

Python被广泛的运用于科学和数字计算中，例如生物信息学、物理、建筑、地理信息系统、图像可视化分析、生命科学等，常用numpy、SciPy、Biopython、SunPy等。

4、3D游戏开发

Python有很好的3D渲染库和游戏开发框架，有很多使用Python开发的游戏，如迪斯尼卡通城、黑暗之刃。常用PyGame、Pykyra等和一个PyWeek的比赛。

参考资料：百度百科-Python

1、number

即数字类型，包含int(整型)、float(浮点型)、bool、complex(复数类型)四种基本类型，可用于存储数值

类型转换：int()、float()

数学运算：+、-、*都与C语言相同，/表示做触发(结果一定为浮点数)，//表示做除法，(结果只保留整数部分，去掉小数部分)% 表示做求余运算**

表示做幂次方运算 (注意运算次序)

2、string

即字符串类型，字符串需要用单引号’’或双引号" "括起来 三引号–注释，字符串也是一种特殊的元组。不能改变字符串中的某个元素的值

基础操作：索引、切片、乘法-多次输出、成员资格检查、长度len()、最大值、最小值

3、list

即列表类型，list的数据项可以是不同类型，其各个元素也可以改变，list是使用[]方括号包含各个数据项，+多个列表进行合并成一个列表*列表重复输出多次in某个项是否在列表中，可对列表项进行添加、修改、删除。

4、tuple

即元组类型，tuple 是使用( )小括号包含各个数据项，tuple与list的唯一区别是tuple的元素是不能修改，而list的元素可以修改。

5、set

即集合类型，是一个无序不重复元素的序列，使用大括号{}或者set()函数创建集合，用set()创建一个空几个，使用set也可以去重。

6、dictionary

即字典类型，字典的每个元素是键值对，无序的对象集合，是可变容器模型，且可存储任意类型对象，可以通过键来引用，键必须是唯一的且键名必须是不可改变的(即键名必须为Number、String、元组三种类型的某一种)，但值则不必。