全网最适合入门的面向对象编程教程：51 Python函数方法与接口-使用Zope实现接口

全网最适合入门的面向对象编程教程：51 Python 函数方法与接口-使用 Zope 实现接口

摘要：

在 Python 中，Zope 提供了一种机制来定义和实现接口。Zope 的接口模块通常用于创建可重用的组件，并确保组件遵循特定的接口规范。

原文链接：

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文档和代码获取：

可访问如下链接进行对文档下载：

https://github.com/leezisheng/Doc

本文档主要介绍如何使用 Python 进行面向对象编程，需要读者对 Python 语法和单片机开发具有基本了解。相比其他讲解 Python 面向对象编程的博客或书籍而言，本文档更加详细、侧重于嵌入式上位机应用，以上位机和下位机的常见串口数据收发、数据处理、动态图绘制等为应用实例，同时使用 Sourcetrail 代码软件对代码进行可视化阅读便于读者理解。

相关示例代码获取链接如下：https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo

正文

可以通过三方扩展库来使用类似接口的功能，一般都使用 Zope.interface。zope.interface 由 Zope 开发，但作为单独的 Python 包发布。Zope.interface 可以帮助声明存在哪些接口，是由哪些对象提供的，以及如何查询这些信息。

Zope.interface 模块可以用来定义接口，并使用 @implementer 装饰器来标记实现了接口的类，它可以显式声明实现了该接口的 DateProcessClass 类。该模块还提供了 verifyObject 和 verifyClass 函数来检查类或对象是否符合接口规范。同时 verifyObject 和 verifyClass 函数可以用于编写测试函数，配合 pytest、nose 或其他测试框架运行，它将验证创建的对象/具体类是否符合接口。

我们需要使用 pip 方法安装相关扩展库：pip install zope.interface。

示例代码如下：

_# 导入接口相关的第三方拓展库_
from zope.interface import Interface
from zope.interface.declarations import implementer_# 定义接口_
class DateProcessInterface(Interface):def __init__(self, DateList: List[int], FilterLength: int):'''初始化方法:param DateList: 数据列表:param FilterLength: 对多少个点做数据滤波'''passdef DateFilter(self) -> List:'''抽象方法，数据滤波:return: List'''passdef DateCalMax(self) -> int:'''抽象方法，计算数据最大值:return: int'''passdef DateCalMin(self) -> int:'''抽象方法，计算最小值:return: int'''pass_# 使用具体类继承接口_
@implementer(DateProcessInterface)
class DateProcessClass():def __init__(self, DateList: List[int], FilterLength: int):self.DateList = DateListself.FilterLength = FilterLengthself.TempList = [0] * (self.FilterLength)def DateFilter(self) -> List:_# 遍历DateList_for index, value in enumerate(self.DateList):_# 把每个值都当成传入的新的传感器的值_NowValue = value_# 表示列表求和的变量_sum = 0for i in range(self.FilterLength - 1):_# 实现列表的移位操作_self.TempList[i] = self.TempList[i + 1]_# 实现列表求和_sum += self.TempList[i]self.TempList[self.FilterLength - 1] = NowValuesum += self.TempList[self.FilterLength - 1]_# 求平均值_average = sum / self.FilterLength_# 将计算得到的平均值替换原始值_self.DateList[index] = average_# 计算完成后将TempList中元素清零_self.TempList = [0] * (self.FilterLength)return self.DateListdef DateCalMax(self) -> int:max_value = max(self.DateList)return int(max_value)def DateCalMin(self) -> int:min_value = min(self.DateList)return int(min_value)print(type(DateProcessInterface))
print(type(DateProcessClass), DateProcessClass.__bases__)if __name__ == '__main__':_# 创建l的索引列表，主要提供给plot函数作为x轴坐标_index = [x for x in range(0, 100)]_# 生成一个正弦序列_originalsignal = [math.sin(x) * 10 for x in range(0, 100)]_# 生成随机数序列，模拟噪声_noise = [random.uniform(0, 5) for x in range(0, 100)]_# 将两个列表中的元素相加_signal = [x + y for x, y in zip(originalsignal, noise)]_# 创建DateProcessClass类，传入signal.copy()__# 通过创建signal的拷贝序列，从而不改变l的原始数据_s = DateProcessClass(signal.copy(), 10)print(type(s))_# 进行数据滤波_filtersignal = s.DateFilter()_# 曲线绘图_plt.plot(index, signal, 'b')plt.plot(index, filtersignal, 'r')_# 显示图像_plt.show()_# 打印信号最大值_print("Signal Max value:", s.DateCalMax())_# 打印信号最小值_print("Signal Min value:", s.DateCalMin())_# 打印接口和具体类的关系_print(issubclass(DateProcessClass, DateProcessInterface))print(isinstance(DateProcessClass, DateProcessInterface))