面向对象编程
1 异常
当检测到一个错误时，解释器就无法继续执行了，反而出现了一些错误的提示，这就是所谓的"异常"。
1.1 异常的简单语法
try:
可能发生错误的代码
except:
如果出现异常执行的代码
需求：尝试以r模式打开文件，如果文件不存在，则以w方式打开。
try:
f = open('test.txt', 'r')
except:
f = open('test.txt', 'w')
1.2 捕获异常描述信息
try:
print(num)
except NameError as result:
print(result)
# name 'num' is not defined
1.3 捕获指定异常
（1）捕获单个指定异常
try:
可能发生错误的代码
except 异常类型:
如果捕获到该异常类型执行的代码
try:
print(num)
except NameError:
print('有错误')
# 有错误
注意：
- 如果尝试执行的代码的异常类型和要捕获的异常类型不一致，则无法捕获异常。
- 一般try下方只放一行尝试执行的代码。
（2）捕获多个指定异常
当捕获多个异常时，可以把要捕获的异常类型的名字，放到except 后，并使用元组的方式进行书写
try:
print(1/0)
except (NameError, ZeroDivisionError):
print('有错误')
# 有错误
1.4 捕获所有异常
Exception是所有程序异常类的父类。
try:
print(num)
except Exception as result:
print(result)
# name 'num' is not defined
1.5 异常的拓展
（1）异常的else
else表示的是如果没有异常要执行的代码。
try:
print(1)
except Exception as result:
print(result)
else:
print('我是else，是没有异常的时候执行的代码')
"""
1
我是else，是没有异常的时候执行的代码
"""
（2）异常的finally
finally表示的是无论是否异常都要执行的代码，例如关闭文件。
try:
f = open('test.txt', 'r')
except Exception as result:
f = open('test.txt', 'w')
else:
print('没有异常，真开心')
finally:
f.close()
1.6 异常的传递
需求：
- 尝试只读方式打开test.txt文件，如果文件存在则读取文件内容，文件不存在则提示用户即可。
- 读取内容要求：尝试循环读取内容，读取过程中如果检测到用户意外终止程序，则
except捕获异常并提示用户。
本地存在文件test.txt，内容为
aaaaa
bbbbb
ccccc
ddddd
eeeee
import time
try:
f = open('test.txt') # 默认以只读打开文件
try:
while True:
content = f.readline()
# 文件读取完成则退出循环
if len(content) == 0:
break
time.sleep(2)
print(content)
except:
# 如果在读取文件的过程中，产生了异常，那么就会捕获到
# 比如 按下了 ctrl+c
print('意外终止了读取数据')
finally:
f.close()
print('关闭文件')
except:
print("没有这个文件")
注意：异常传递是由外层到内层的
1.7 自定义异常
在Python中，抛出自定义异常的语法为 raise 异常类对象。
需求：密码长度不足，则报异常（用户输入密码，如果输入的长度不足3位，则报错，即抛出自定义异常，并捕获该异常）。
# 自定义异常类，继承Exception
class ShortInputError(Exception):
def __init__(self, length, min_len):
self.length = length
self.min_len = min_len
# 设置抛出异常的描述信息
def __str__(self):
return f'你输入的长度是{
self.length}, 不能少于{
self.min_len}个字符'
def main():
try:
con = input('请输入密码：')
if len(con) < 3:
# 抛出异常
raise ShortInputError(len(con), 3)
# 捕获异常
except Exception as result:
print(result)
else:
print('密码已经输入完成')
main()
2 模块
Python 模块(Module)，是一个 Python 文件，以 .py 结尾，包含了 Python 对象定义和Python语句。
模块能定义函数，类和变量，模块里也能包含可执行的代码。
2.1 导入模块
（1）import 模块名
import math
# 调用功能：模块名.功能名()
print(math.sqrt(9)) # 3.0
（2）from 模块名 import 功能名
from math import sqrt
print(sqrt(9))
（3）from 模块名 import *
from math import *
print(sqrt(9))
（4）as定义别名
# 模块定义别名
import 模块名 as 别名
# 功能定义别名
from 模块名 import 功能 as 别名
# 模块别名
import time as tt
tt.sleep(2) # 程序运行两秒之后打印
print('hello')
# 功能别名
from time import sleep as sl
sl(2)
print('hello')
2.2 制作模块
（1）定义模块
新建一个Python文件，命名为my_module1.py，并定义testA函数
def testA(a, b):
print(a + b)
（2）测试模块
在实际开中，当一个开发人员编写完一个模块后，为了让模块能够在项目中达到想要的效果，这个开发人员会自行在py文件中添加一些测试信息.，例如，在my_module1.py文件中添加测试代码。
def testA(a, b):
print(a + b)
testA(1, 1)
但是，此时，无论是当前文件，还是其他已经导入了该模块的文件，在运行的时候都会自动执行testA函数的调用。
解决办法如下：
def testA(a, b):
print(a + b)
print(__name__) # __main__
# 只在当前文件中调用该函数，其他导入的文件内不符合该条件，则不执行testA函数调用
# __name__是系统变量，是模块的标识符，如果是自身模块值是__main__，否则为当前模块的名字
if __name__ == '__main__':
testA(1, 1)
（3）调用模块
import my_module1
my_module1.testA(1, 1)
"""
my_module1
2
"""
2.3 模块定位顺序
当导入一个模块，Python解析器对模块位置的搜索顺序是：
- 当前目录
- 如果不在当前目录，Python则搜索在shell变量PYTHONPATH下的每个目录。
- 如果都找不到，Python会察看默认路径。UNIX下，默认路径一般为/usr/local/lib/python/
模块搜索路径存储在system模块的sys.path变量中。变量里包含当前目录，PYTHONPATH和由安装过程决定的默认目录。
注意
- 自己的文件名不要和已有模块名重复，否则导致模块功能无法使用
使用from 模块名 import 功能的时候，如果功能名字重复，调用到的是最后定义或导入的功能
2.4 all列表
如果一个模块文件中有__all__变量，当使用from xxx import *导入模块的功能时，只能导入这个列表中的元素所代表的的功能（函数）。
my_module模块代码：
__all__ = ['testA']
def testA():
print('testA')
def testB():
print('testB')
导入模块的文件代码：
from my_module1 import *
testA() # testA
testB() # 报错NameError
3 包
包将有联系的模块组织在一起，即放到同一个文件夹下，并且在这个文件夹创建一个名字为__init__.py 文件，那么这个文件夹就称之为包。
3.1 新建包
[New] — [Python Package] — 输入包名 — [OK] — 新建功能模块(有联系的模块)。
注意：新建包后，包内部会自动创建
__init__.py文件，这个文件控制着包的导入行为。
- 新建包
mypackage - 新建包内模块：
my_module1和my_module2 - 模块内代码如下
# my_module1
print(1)
def info_print1():
print('my_module1')
# my_module2
print(2)
def info_print2():
print('my_module2')
3.2 导入包
（1）方法一
import 包名.模块名
包名.模块名.功能名
import my_package.my_module1
my_package.my_module1.info_print1()
"""
1
my_module1
"""
（2）方法二
必须在__init__.py文件中添加__all__ = []，控制允许导入的模块列表。
from 包名 import *
模块名.目标
from my_package import *
my_module1.info_print1()
4 面向对象应用案例
使用面向对象编程思想完成学员管理系统的开发，具体如下：
- 系统要求：学员数据存储在文件中
- 系统功能：添加学员、删除学员、修改学员信息、查询学员信息、显示所有学员信息、保存学员信息及退出系统等功能。
创建项目目录，例如：StudentManagerSystem
程序文件如下：
- 程序入口文件：main.py
- 学员文件：student.py
- 管理系统文件：managerSystem.py
程序入口文件：main.py
# 1. 导入管理系统模块
from managerSystem import *
# 2. 启动管理系统
# 保证是当前文件运行才启动管理系统：if --创建对象并调用run方法
if __name__ == '__main__':
student_manager = StudentManager()
student_manager.run()
学员文件：student.py
class Student(object):
def __init__(self, name, gender, tel):
# 姓名、性别、手机号
self.name = name
self.gender = gender
self.tel = tel
def __str__(self):
return f'{
self.name}, {
self.gender}, {
self.tel}'
# aa = Student('aa', 'nv', 111)
# print(aa)
管理系统文件：managerSystem.py
from student import *
class StudentManager(object):
def __init__(self):
# 存储学员数据 -- 列表
self.student_list = []
# 一. 程序入口函数
def run(self):
# 1. 加载文件里面的学员数据
self.load_student()
while True:
# 2. 显示功能菜单
self.show_menu()
# 3. 用户输入目标功能序号
menu_num = int(input('请输入您需要的功能序号：'))
# 4. 根据用户输入的序号执行不同的功能 -- 如果用户输入1，执行添加
if menu_num == 1:
# 添加学员
self.add_student()
elif menu_num == 2:
# 删除学员
self.del_student()
elif menu_num == 3:
# 修改学员信息
self.modify_student()
elif menu_num == 4:
# 查询学员信息
self.search_student()
elif menu_num == 5:
# 显示所有学员信息
self.show_student()
elif menu_num == 6:
# 保存学员信息
self.save_student()
elif menu_num == 7:
# 退出系统 -- 退出循环
break
# 二. 系统功能函数
# 2.1 显示功能菜单 -- 打印序号的功能对应关系 -- 静态
@staticmethod
def show_menu():
print('请选择如下功能：')
print('1:添加学员')
print('2:删除学员')
print('3:修改学员信息')
print('4:查询学员信息')
print('5:显示所有学员信息')
print('6:保存学员信息')
print('7:退出系统')
# 2.2 添加学员
def add_student(self):
# 1. 用户输入姓名、性别、手机号
name = input('请输入您的姓名：')
gender = input('请输入您的性别：')
tel = input('请输入您的手机号：')
# 2. 创建学员对象 -- 类 ？类在student文件里面 先导入student模块，再创建对象
student = Student(name, gender, tel)
# 3. 将该对象添加到学员列表
self.student_list.append(student)
print(self.student_list)
print(student)
# 2.3 删除学员
def del_student(self):
# 1. 用户输入目标学员姓名
del_name = input('请输入要删除的学员姓名：')
# 2. 遍历学员列表，如果用户输入的学员存在则删除学员对象，否则提示学员不存在
for i in self.student_list:
if del_name == i.name:
# 删除该学员对象
self.student_list.remove(i)
break
else:
# 循环正常价结束执行的代码：循环结束都没有删除任何一个对象，所以说明用户输入的目标学员不存在
print('查无此人！')
print(self.student_list)
# 2.4 修改学员信息
def modify_student(self):
# 1. 用户输入目标学员姓名
modify_name = input('请输入要修改的学员姓名：')
# 2. 遍历列表数据，如果学员存在修改姓名性别手机号，否则提示学员不存在
for i in self.student_list:
if modify_name == i.name:
i.name = input('姓名：')
i.gender = input('性别：')
i.tel = input('手机号：')
print(f'修改学员信息成功，姓名{
i.name}, 性别{
i.gender}, 手机号{
i.tel}')
break
else:
print('查无此人！')
# 2.5 查询学员信息
def search_student(self):
# 1. 用户输入目标学员姓名
search_name = input('请输入您要搜索的学员姓名：')
# 2. 遍历列表。如果学员存在打印学员信息，否则提示学员不存在
for i in self.student_list:
if search_name == i.name:
print(f'姓名是{
i.name}, 性别是{
i.gender}, 手机号是{
i.tel}')
break
else:
print('查无此人！')
# 2.6 显示所有学员信息
def show_student(self):
# 1. 打印表头
print('姓名\t性别\t手机号')
# 2. 打印学员数据
for i in self.student_list:
print(f'{
i.name}\t{
i.gender}\t{
i.tel}')
# 2.7 保存学员信息
def save_student(self):
# 1. 打开文件
f = open('student.data', 'w')
# 2. 文件写入数据
# 2.1 [学员对象] 转换成 [字典]
new_list = [i.__dict__ for i in self.student_list]
# 2.2 文件写入 字符串数据
f.write(str(new_list))
# 3. 关闭文件
f.close()
# 2.8 加载学员信息
def load_student(self):
# 1. 打开文件：尝试r打开，如果有异常w
try:
f = open('student.data', 'r')
except:
f = open('student.data', 'w')
else:
# 2. 读取数据：文件读取出的数据是字符串还原列表类型；[{}] 转换 [学员对象]
data = f.read() # 字符串
new_list = eval(data)
self.student_list = [Student(i['name'], i['gender'], i['tel']) for i in new_list]
finally:
# 3. 关闭文件
f.close()