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Python實現在類中動態添加屬性和生成對象

程序的主要功能

現在有個存儲用戶信息的像表格一樣的文檔:第一行是屬性,各個屬性用逗號(,)分隔,從第二行開始每行是各個屬性對應的值,每行代表一個用戶。如何實現讀入這個文檔,每行輸出一個用戶對象呢?
另外還有4個小要求:

  1. 每個文檔都很大,如果一次性把所有行生成的那麼多對象存成列表返回,內存會崩潰。程序中每次只能存一個行生成的對象。

  2. 用逗號隔開的每個字符串,前後可能有雙引號(”)或者單引號(’),例如”張三“,要把引號去掉;如果是數字,有+000000001.24這樣的,要把前面的+和0都去掉,提取出1.24

  3. 文檔中有時間,形式可能是2013-10-29,也可能是2013/10/29 2:23:56 這樣的形式,要把這樣的字符串轉成時間類型

  4. 這樣的文檔有好多個,每個的屬性都不一樣,例如這個是用戶的信息,那個是通話紀錄。所以類中的具體屬性有哪些要根據文檔的第一行動態生成

下面一一進行解決

  • 程序的主要功能
  • 實現過程
    • 類的定義
    • 用生成器generator動態更新每個對象並返回對象
    • 使用strip 去除不必要的字符
    • rematch匹配字符串
    • 使用timestrptime提取字符串轉化為時間對象
    • 完整代碼

實現過程

1.類的定義

由於屬性是動態添加的,屬性-值 對也是動態添加的,類中要含有updateAttributes()和updatePairs()兩個成員函數即可,此外用列表attributes存儲屬性,詞典attrilist存儲映射。其中init()函數為構造函數。__attributes前有下劃線表示私有變量,不能在外面直接調用。實例化時只需a=UserInfo()即可,無需任何參數。

class UserInfo(object):
    'Class to restore UserInformation'
    def __init__ (self):
        self.attrilist={}
        self.__attributes=[]
    def updateAttributes(self,attributes):
        self.__attributes=attributes
    def updatePairs(self,values):
        for i in range(len(values)):
            self.attrilist[self.__attributes[i]]=values[i]

2.用生成器(generator)動態更新每個對象並返回對象

生成器相當於一個只需要初始化一次,就可自動運行多次的函數,每次循環返回一個結果。不過函數用return 返回結果,而生成器用yield 返回結果。每次運行都在yield返回,下一次運行從yield之後開始。例如,我們實現斐波拉契數列,分別用函數和生成器實現:

def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        print(b)
        a, b = b, a + b
        n = n + 1
    return 'done'

我們計算數列的前6個數:

>>> fib(6)
1
1
2
3
5
8
'done'

如果用生成器的話,只要把 print 改成 yield 就可以了。如下:

def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        yield b
        a, b = b, a + b
        n = n + 1

使用方法:

>>> f = fib(6)
>>> f
<generator object fib at 0x104feaaa0>
>>> for i in f:
...     print(i)
... 
1
1
2
3
5
8
>>> 

可以看到,生成器fib本身是個對象,每次執行到yield會中斷返回一個結果,下次又繼續從yield的下一行代碼繼續執行。生成器還可以用generator.next()執行,更多生成器的講解請見URL

在我的程序中,生成器部分代碼如下:

def ObjectGenerator(maxlinenum):
    filename='/home/thinkit/Documents/usr_info/USER.csv'
    attributes=[]
    linenum=1
    a=UserInfo()
    file=open(filename)
    while linenum < maxlinenum:
        values=[]
        line=str.decode(file.readline(),'gb2312')#linecache.getline(filename, linenum,'gb2312')
        if line=='':
            print'reading fail! Please check filename!'
            break
        str_list=line.split(',')
        for item in str_list:
            item=item.strip()
            item=item.strip('\"')
            item=item.strip('\'')
            item=item.strip('+0*')
            item=catchTime(item)
            if linenum==1:
                attributes.append(item)
            else:
                values.append(item)
        if linenum==1:
            a.updateAttributes(attributes)
        else:
            a.updatePairs(values)
            yield a.attrilist #change to ' a ' to use
        linenum = linenum +1

其中,a=UserInfo()為類UserInfo的實例化.因為文檔是gb2312編碼的,上面使用了對應的解碼方法。由於第一行是屬性,有個函數將屬性列表存入UserInfo中,即updateAttributes();後面的行則要將 屬性-值 對讀入一個字典中存儲。p.s.python中的字典相當於映射(map).

3.使用strip 去除不必要的字符

從上面代碼中,可以看到使用str.strip(somechar)即可去除str前後的somechar字符。somechar可以是符號,也可以是正則表達式,如上:

item=item.strip()#除去字符串前後的所有轉義字符,如\t,\n等
item=item.strip('\"')#除去前後的"
item=item.strip('\'')
item=item.strip('+0*')#除去前後的+00...00,*表示0的個數可以任意多,也可以沒有

4.re.match匹配字符串

函數語法:

re.match(pattern, string, flags=0)

函數參數說明:
參數 描述
pattern 匹配的正則表達式
string 要匹配的字符串。
flags 標志位,用於控制正則表達式的匹配方式,如:是否區分大小寫,多行匹配等等。

若匹配成功re.match方法返回一個匹配的對象,否則返回None。`

>>> s='2015-09-18'
>>> matchObj=re.match(r'\d{4}-\d{2}-\d{2}',s, flags= 0)
>>> print matchObj
<_sre.SRE_Match object at 0x7f3525480f38>

5.使用time.strptime提取字符串轉化為時間對象

在time模塊中,time.strptime(str,format)可以把str按照format格式轉化為時間對象,format中的常用格式有:

  • %y 兩位數的年份表示(00-99)
  • %Y 四位數的年份表示(000-9999)
  • %m 月份(01-12)
  • %d 月內中的一天(0-31)
  • %H 24小時制小時數(0-23)
  • %I 12小時制小時數(01-12)
  • %M 分鐘數(00=59)
  • %S 秒(00-59)

此外,還需要使用re模塊,用正則表達式,對字符串進行匹配,看是否是一般時間的格式,如YYYY/MM/DD H:M:S, YYYY-MM-DD等
在上面的代碼中,函數catchTime就是判斷item是否為時間對象,是的話轉化為時間對象。代碼如��:

import time
import re

def catchTime(item):
    # check if it's time
    matchObj=re.match(r'\d{4}-\d{2}-\d{2}',item, flags= 0)
    if matchObj!= None :
        item =time.strptime(item,'%Y-%m-%d')
        #print "returned time: %s " %item
        return item
    else:
        matchObj=re.match(r'\d{4}/\d{2}/\d{2}\s\d+:\d+:\d+',item,flags=0 )
        if matchObj!= None :
            item =time.strptime(item,'%Y/%m/%d %H:%M:%S')
            #print "returned time: %s " %item
        return item

完整代碼:

import collections
import time
import re

class UserInfo(object):
    'Class to restore UserInformation'
    def __init__ (self):
        self.attrilist=collections.OrderedDict()# ordered
        self.__attributes=[]
    def updateAttributes(self,attributes):
        self.__attributes=attributes
    def updatePairs(self,values):
        for i in range(len(values)):
            self.attrilist[self.__attributes[i]]=values[i]

def catchTime(item):
    # check if it's time
    matchObj=re.match(r'\d{4}-\d{2}-\d{2}',item, flags= 0)
    if matchObj!= None :
        item =time.strptime(item,'%Y-%m-%d')
        #print "returned time: %s " %item
        return item
    else:
        matchObj=re.match(r'\d{4}/\d{2}/\d{2}\s\d+:\d+:\d+',item,flags=0 )
        if matchObj!= None :
            item =time.strptime(item,'%Y/%m/%d %H:%M:%S')
            #print "returned time: %s " %item
        return item


def ObjectGenerator(maxlinenum):
    filename='/home/thinkit/Documents/usr_info/USER.csv'
    attributes=[]
    linenum=1
    a=UserInfo()
    file=open(filename)
    while linenum < maxlinenum:
        values=[]
        line=str.decode(file.readline(),'gb2312')#linecache.getline(filename, linenum,'gb2312')
        if line=='':
            print'reading fail! Please check filename!'
            break
        str_list=line.split(',')
        for item in str_list:
            item=item.strip()
            item=item.strip('\"')
            item=item.strip('\'')
            item=item.strip('+0*')
            item=catchTime(item)
            if linenum==1:
                attributes.append(item)
            else:
                values.append(item)
        if linenum==1:
            a.updateAttributes(attributes)
        else:
            a.updatePairs(values)
            yield a.attrilist #change to ' a ' to use
        linenum = linenum +1

if __name__ == '__main__':
    for n in ObjectGenerator(10):
        print n     #輸出字典,看是否正確

Ubuntu 14.04安裝Python 3.3.5  http://www.linuxidc.com/Linux/2014-05/101481.htm

CentOS上源碼安裝Python3.4  http://www.linuxidc.com/Linux/2015-01/111870.htm

《Python核心編程 第二版》.(Wesley J. Chun ).[高清PDF中文版] http://www.linuxidc.com/Linux/2013-06/85425.htm

《Python開發技術詳解》.( 周偉,宗傑).[高清PDF掃描版+隨書視頻+代碼] http://www.linuxidc.com/Linux/2013-11/92693.htm

Python腳本獲取Linux系統信息 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-08/88531.htm

在Ubuntu下用Python搭建桌面算法交易研究環境 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-11/92534.htm

Python 語言的發展簡史 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-09/107206.htm

Python 的詳細介紹:請點這裡
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