一、 Python進階系列說明

我一直的觀點就是像玩一樣學習，能達到最高的效率，就像人只有與環境產生一種和解，一種高貴的順從的姿態，才能活的最舒服，

我想讓我的文章變得易讀又不啰嗦，盡力寫好這一專欄，一是希望幫助到其他Python開發者，二者也是為了自省，

在您閱讀的程序中，無論是語法上的錯誤，還是專業上的錯誤，如您閱讀時遇到，在你嘲笑筆者之后也請不吝指正，

為了閱讀的簡潔，如無特別的說明，我們所說的編程思想，編程術語都指的是python，

這一專欄文章的參考文獻主要來自以下幾本書籍，如您對python較為感興趣也建議您直接閱讀原書，

1. 《Python學習手冊》
2. 《流暢的Python》
3. 《利用Python進行資料分析》

二、游戲人物建模

我們這個年代的人大都接觸過幾款網路游戲，我們來思考一下以我們為第一視角的網路游戲，在建模時需要具備哪些特性，結合我的經驗來說，我認為應有以下特性，

1.游戲主角具有自己特質

就拿某下城這款游戲來說，我們在進行創建人物的時候，除了需要給他起名之外，還需要選擇人物的性別，人物的職業，一些其他的游戲可能還要選擇人物的年齡（孩童或者成人），游戲的門派等等，

那么這個模型就是最經典物件了，它是有自己的特性的，這點很好實作，最直接的方式就是通過類來實作，當然我們也可以通過字典來實作，

class Character:

    def __init__(self, name, gender, occupation):
        self.name = name
        self.gender = gender
        self.occupation = occupation

2.游戲主角的性質是不可變的

在游戲人物創建之后，性質大都是不可變的，最起碼主要的性質是不可變的，比如性別和職業這些，除非游戲特殊提供，否則你很那進行改變，那么這個時候我們就要求性質是不可變的，這也很好實作，我們只需要把這幾個屬性變為不可變就行，這個時候我們上述所說的字典在建模中可能就行不通了，
而在類中實作這些，我們把對應的屬性變為私有屬性即可，

class Character:

    def __init__(self, name, gender, occupation):
        self.__name = name
        self.__gender = gender
        self.__occupation = occupation

    @property
    def name(self):
        return self.__name

    @name.setter
    def name(self, value):
        print("不允許的改變")

這樣就實作了我們的需求，但是不夠簡潔，繞了一大圈實作了需求可就是感覺不夠優雅，而事實上python早已提供了類似的資料結構，

from collections import namedtuple
Character = namedtuple("Character",['name', 'gender', 'occupation'])

這樣的實作就做到了更精簡了一些，上面我們用到了namedtuple型別，他的后綴的tuple，我們不難聯想到元組tuple，

3.namedtuple 的用法

事實上namedtuple是tuple的手足兄弟，顯然namedtuple要更強大一點，他可以通過屬性值獲取而不必通過索引，構造一個namedtuple需要兩個引數，分別是tuple的名字和其中域的名字，

比如在上例中，tuple的名字是“Character”，它包括三個域，分別是“name”、“gender”和“occupation”，

三、人物集合管理

我們在上述中已經實作了人物模型類，為了更好的管理每一個人物模型，我們則需要一個集合管理類，假設我們要設計三國的游戲建模，我們把人物模型的屬性值確定好，

1.屬性范圍確定

country: 魏國、蜀國、吳國
occupation: 軍師、武將、謀臣、文官

我們暫定三國人物有這兩個屬性，實際游戲設計可能會有更多屬性，官職、性別等等，這里不過多設計，

2.建立人物模型

 Character = namedtuple("Character", ['country', 'occupation'])

3.建立人物模型管理類

class Character_Collect:
    countrys = ["魏國", "吳國", "蜀國"]
    occupations = ["軍師", "武將", "謀臣"]
    def __init__(self):
        self.characters = [Character(cou, occ) for cou in self.countrys
                                               for occ in self.occupations]

這樣我們就有了人物模型的集合了，我們想要有更靈活的操作來操作他們，比如我們想知道一共有多少個模型，

4.len的用法

我們嘗試直接獲取長度，

這個時候當然不行，錯誤顯示這個物件沒有len方法，那么我們就來創建一個len方法，

 def __len__(self):
        return len(self.characters)

我們通過在類中創建__len__ 物件就能實作len方法的呼叫，實際上，len(object)的本質還是呼叫object中的__len__方法

但是實際使用中很少有人會使用object.__len__方法
這時候你可能會說的，我們使用len(list,tuple) 是因為list和tuple的資料結構中也定義的有__len__方法嗎?

其實不是的，python的內置物件是C語言體，和我們寫的物件相比，這些c語言體有ob_size屬性，代表這些物件的長度，在len(list)中，并不是呼叫list中的__len__ 方法而是直接呼叫ob_size屬性，這樣速度也大大提升了，

5.__getitem__用法

我們雖然已經構造了人物模型集合，但是對這個集合的操作并不那么方便，我們想通過索引的方式，取到模型集合里某一個模型，

實作依然比較簡單，

def __getitem__(self, postions):
        return self.characters[postions]

我們在物件中實作了__getitem__方法，并回傳一個可迭代物件其實上就是實體化的模型串列，
這時候就可以方便的操作該類了，

我們可以使用python中的序列物件的一切來操作該物件，事實上我們甚至可以使用choice方法隨機取一一個模型，因為我們的物件是可迭代的，我們也可以使用for回圈來遍歷該物件，

6.__setitem__用法

現在我們已經實作了模型集合的取用，但是管理起來好像還是不夠全面，如果我們的某個人物在某個版本取消了我們應該如何管理了，這時候我們就需要第__setitem__ 方法了

def __setitem__(self, position, value): 
	self.characters[position] = value

這樣管理起來就更方便一些

四、魔術方法

魔術方法（magic method）是特殊方法的昵稱，在python中，我們可以通過魔術方法做很多事情，我們上面用到的__setitem__等都是魔術方法，為了顯示它的便捷性，我們可以用它做更多事情，

1. repr 方法

如果我們的的模型集合寫成了工具類，同組的其他開發者也可能用到該模塊，這時候他想列印看一下，

這樣的互動就很不友好了，我們如何使這個模型類看起來更飽滿一些呢？

其實也比較簡單，

  def __repr__(self):
        return "這是Character_Collect(一個游戲人物模型的集合類)中的__repr__方法"

這個時候我們就可以列印出的的相關必要資訊了

2.str 方法

除了__repr__ 方法外 str 方法同樣也是十分常用的，

 def __str__(self):
        return "這是Character_Collect(一個游戲人物模型的集合類)中的__str__方法"

這時候就出現了一個問題，這個時候為什么列印的不再是__repr__ 回傳的內容了呢，其實print函式輸出的默認會從__str__函式回傳的結果里去尋找，只有找不到該函式時才會從__repr__里尋找，

3.str 方法和 repr 方法的區別

其實__str__ 方法和__repr__方法對應的是str函式和repr函式，這兩個函式在使用的時候沒有太大的區別，但是既然名字稱呼不同使用起來的區別還是有的，

區別一:
在沒有__str__函式時如果使用print方法，或者str方法時，會優先去找repr函式，這樣也就是說，如果方法里沒有__str__方法，我們通過__repr__函式既可以實作repr()函式的內容，又可以列印__str__的內容，這樣來用有利于實作輸出的一致性，

區別二:
我們可以來看一下例子

當我們反復str的時候輸出的始終是一個字串，這點是正常的，也符合我們的認知，可是如果回圈的使用repr則會略有不同，他會不斷的在結果的外側加字串，

你可能說你這個沒用，其實這個是有用的，