29.3-Mixin

你坚持什么，付出什么，才会得到什么！
你的人生不需要别人来买单，也自然不需要在乎别人的脸色过生活！

总结：

  1. 函数定义名为 内建函数会导致冲突，类中函数定义不会；
  2. Python的特点：字典，装饰器，生成器，后面大量的库中 会使用；

Python 非常灵活，引入多继承后，代码可能不可控制； 应当避免使用多继承；

（多继承要求水平高）在水平上来的时候，可以尝试使用；

多继承的控制——Mixin

Mixin类

Mixin本质上就是多继承实现的。
Mixin体现的是一种组合的设计模式。
在面向对象的设计中，一个复杂的类，往往需要很多功能，而这些功能有来自不同的类提供，这就需要很多的类组
合在一起。
从设计模式的角度来说，多组合，少继承。
Mixin类的使用原则
Mixin类中不应该显式的出现init初始化方法
Mixin类通常不能独立工作，因为它是准备混入别的类中的部分功能实现
Mixin类的祖先类也应是Mixin类


class Document:
    def __init__(self,content):
        self.content = content
        
    def print(self):   # 继承后要覆盖的类；  只定义，不实现，抽象方法； 
        raise NotYmplementError('未实现') # 异常，未实现异常；
        
class Word(Document):pass # 不能修改，第三方提供的；
class Pdf(Document):pass

# OCP
class PrintableWord(Word):
    def print(self):
        print('word:',self.content)  # word 提供自己文件格式的打印；
        
class PrintablePdf(Pdf):
    def print(self):
        print('Pdf:',self.content)
        
pw = PrintableWord('test.word')
pw.print()
pp = PrintablePdf('test.pdf')
pp.print()
#-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
word: test.word
Pdf: test.pdf

看似不错，如果需要还要提供其他能力，如何继承？
应用于网络，文档应该具备序列化的能力，类上就应该实现序列化。
可序列化还可能分为使用pickle、json、messagepack等。

这个时候发现，为了增加一种能力，就要增加一次继承，类可能太多了，继承的方式不是很好了。
功能太多，
A类需要某几样功能，B类需要另几样功能，它们需要的是多个功能的自由组合，继承实现很繁琐。

装饰器
用装饰器增强一个类，把功能给类附加上去，那个类需要，就装饰它；
优点：
简单方便，在需要的地方动态增加，直接使用装饰器。
可以为类灵活的增加功能。

# 装饰器：怎么用就这么写，反过来推；
class Document:
    def __init__(self,content):
        self.content = content
        
    def print(self):   # 继承后要覆盖的类；  只定义，不实现，抽象方法； 
        raise NotYmplementError('未实现') # 异常，未实现异常；
        
class Word(Document):pass # 不能修改，第三方提供的；
class Pdf(Document):pass

# OCP
def printable(cls):  # 装饰器
    def _print(self):   # 函数定义名为 内建函数会导致冲突，类不会；
        print("{}:{}".format(type(self).__name__,self.content))
    cls.print = _print
    return cls

@printable
class PrintableWord(Word):   # 为 word 提供打印功能；
    def print(self):
        print('word:',self.content)  # word 提供自己文件格式的打印；
@printable  
class PrintablePdf(Pdf):
    def print(self):
        print('Pdf:',self.content)
        
pw = PrintableWord('test.word')
pw.print()
pp = PrintablePdf('test.pdf')
pp.print()
print(PrintableWord.__dict__)
#---------------------------------------------------------------------------------------------
PrintableWord:test.word
PrintablePdf:test.pdf
{'__module__': '__main__', 'print': <function printable.<locals>._print at 0x0000020658DAEB70>, '__doc__': None}


# 增加功能写法2： 增加属性写法；
#@printable  
class PrintablePdf(Pdf): pass
#     def print(self):
#         print('Pdf:',self.content)
PrintablePdf.print = lambda self:print('!!!!!!!!')

pp = PrintablePdf('test.pdf')
pp.print()
print(PrintablePdf.__dict__)
#---------------------------------------------------------------------
PrintableWord:test.word
!!!!!!!!
{'__module__': '__main__', '__doc__': None, 'print': <function <lambda> at 0x0000020658DC9D90>}

Mixin

Mixin类就是其它类混合进来，同时带来了类的属性和方法。
这里看来Mixin类和装饰器效果一样，也没有什么特别的。但是Mixin是类，就可以继承。

class Document:
    def __init__(self,content):
        self.content = content
        
    def print(self):   # 继承后要覆盖的类；  只定义，不实现，抽象方法； 
        raise NotYmplementError('未实现') # 异常，未实现异常；
        
class Word(Document):pass # 不能修改，第三方提供的；
class Pdf(Document):pass

# OCP
def printable(cls):  # 装饰器
    def _print(self):   # 函数定义名为 内建函数会导致冲突，类不会；
        print("{}:{}".format(type(self).__name__,self.content))
    cls.print = _print
    return cls

class PrintableMixin:
    def print(self):
        print("{}:{}".format(type(self).__name__,self.content))
        
class PrintablePdfMixin(PrintableMixin,Pdf):pass
class PrintableWordMixin(PrintableMixin,Word):pass
# @printable  
# class PrintablePdf(Pdf): pass
#     def print(self):
#         print('Pdf:',self.content)

pdfm = PrintablePdfMixin('test mixin')
pdfm.print()
print(pdfm.__class__.mro())

pwm = PrintableWordMixin('test mixin word!')  # 缺什么就补什么；
pwm.print()
#-------------------------------------------------------------------------------------------------
PrintablePdfMixin:test mixin
[<class '__main__.PrintablePdfMixin'>, <class '__main__.PrintableMixin'>, <class '__main__.Pdf'>, <class '__main__.Document'>, <class 'object'>]
PrintableWordMixin:test mixin word!


class Document:
    def __init__(self,content):
        self.content = content
        
    def print(self):   # 继承后要覆盖的类；  只定义，不实现，抽象方法； 
        raise NotYmplementError('未实现') # 异常，未实现异常；
        
class Word(Document):pass # 不能修改，第三方提供的；
class Pdf(Document):pass

def printable(cls):  # 装饰器
    def _print(self):   # 函数定义名为 内建函数会导致冲突，类不会；
        print("{}:{}".format(type(self).__name__,self.content))
    cls.print = _print
    return cls


class PrintableMixin:  # 简单打印模式
    def print(self):
        print("{}:{}".format(type(self).__name__,self.content))
        
class SuperPrintableMixin(PrintableMixin):  # 复杂打印模式，再做继承，再增强；
    def print(self):
        print('~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~')
        super().print()
        print('~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~')
        
class SuperPrintablePdfMixin(SuperPrintableMixin,Pdf):pass
class SuperPrintableWordMixin(SuperPrintableMixin,Word):pass
# @printable  
# class PrintablePdf(Pdf): pass
#     def print(self):
#         print('Pdf:',self.content)

pdfm = PrintablePdfMixin('test mixin')
pdfm.print()
print(pdfm.__class__.mro())

pwm = PrintableWordMixin('test mixin word!')  # 缺什么就补什么；
pwm.print()
#---------------------------------------------------------------------------------------------------------
PrintablePdfMixin:test mixin
[<class '__main__.PrintablePdfMixin'>, <class '__main__.PrintableMixin'>, <class '__main__.Pdf'>, <class '__main__.Document'>, <class 'object'>]
PrintableWordMixin:test mixin word!

Mixin本质上就是多继承实现的。
Mixin体现的是一种组合的设计模式。
在面向对象的设计中，一个复杂的类，往往需要很多功能，而这些功能有来自不同的类提供，这就需要很多的类组
合在一起。
从设计模式的角度来说，多组合，少继承。

Mixin类的使用原则

  1. Mixin类中不应该显式的出现_init_初始化方法
  2. Mixin类通常不能独立工作，因为它是准备混入别的类中的部分功能实现
  3. Mixin类的祖先类也应是Mixin类
  4. 使用时，Mixin类通常在继承列表的第一个位置，
    例如 class PrintableWord(PrintableMixin, Word): pass

Mixin类和装饰器
这两种方式都可以使用，看个人喜好。如果还需要继承就得使用Mixin类的方式。

练习

1、Shape基类，要求所有子类都必须提供面积的计算，子类有三角形、矩形、圆。


import math
class Shape:  # 形状类；
    @property
    def area(self):
        raise NotImplementedError('基类未实现')
        
class Triangle(Shape):
    def __init__(self, a, b, c):
        self.a = a
        self.b = b
        self.c = c
        
    @property
    def area(self):
        p = (self.a+self.b+self.c)/2
        return math.sqrt(p*(p-self.a)*(p-self.b)*(p-self.c))
    
class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
        
    @property
    def area(self):
        return self.width * self.height
    
class Circle(Shape):
    def __init__(self,redius):
        self.r = redius
        
    @property
    def area(self):
        return self.r * self.r * math.pi

c = Circle(4)
print(c.area)
#---------------------------------------------------------------------------------------------
50.26548245743669

2、圆类的数据可序列化

import math,json,msgpack
class Shape:  # 形状类；
    @property
    def area(self):
        raise NotImplementedError('基类未实现')
        
class SerializableMixin:  # Mixin 写法；
    def serialize(self,m='json'):
        if m == 'json':return json.dumps(self.__dict__)
        elif m == 'msgpack':return msgpack.dumps(self.__dict__)
        else:raise NotImplementedError
        
class Circle(Shape):
    def __init__(self,redius):
        self.r = redius
        
    @property
    def area(self):
        return self.r * self.r * math.pi
class SerializableCircleMixin(SerializableMixin,Circle):pass

scm = SerializableCircleMixin(4)
print(scm.area)
print(scm.__dict__)
print(scm.serialize('msgpack'))
#-------------------------------------------------------------------
50.26548245743669
{'r': 4}
b'\x81\xa1r\x04'

作业 ： 链表的实现

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