全網最適合入門的物件導向程式設計教程：51 Python 函式方法與介面-使用 Zope 實現介面
摘要：
在 Python 中，Zope 提供了一種機制來定義和實現介面。Zope 的介面模組通常用於建立可重用的元件，並確保元件遵循特定的介面規範。
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文件和程式碼獲取：
可訪問如下連結進行對文件下載：
https://github.com/leezisheng/Doc
本文件主要介紹如何使用 Python 進行物件導向程式設計，需要讀者對 Python 語法和微控制器開發具有基本瞭解。相比其他講解 Python 物件導向程式設計的部落格或書籍而言，本文件更加詳細、側重於嵌入式上位機應用，以上位機和下位機的常見串列埠資料收發、資料處理、動態圖繪製等為應用例項，同時使用 Sourcetrail 程式碼軟體對程式碼進行視覺化閱讀便於讀者理解。
相關示例程式碼獲取連結如下：https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo
正文
可以透過三方擴充套件庫來使用類似介面的功能，一般都使用 Zope.interface。zope.interface 由 Zope 開發，但作為單獨的 Python 包釋出。Zope.interface 可以幫助宣告存在哪些介面，是由哪些物件提供的，以及如何查詢這些資訊。
Zope.interface 模組可以用來定義介面，並使用 @implementer 裝飾器來標記實現了介面的類，它可以顯式宣告實現了該介面的 DateProcessClass 類。該模組還提供了 verifyObject 和 verifyClass 函式來檢查類或物件是否符合介面規範。同時 verifyObject 和 verifyClass 函式可以用於編寫測試函式，配合 pytest、nose 或其他測試框架執行，它將驗證建立的物件/具體類是否符合介面。
我們需要使用 pip 方法安裝相關擴充套件庫：pip install zope.interface。
示例程式碼如下：
_# 匯入介面相關的第三方擴充庫_
from zope.interface import Interface
from zope.interface.declarations import implementer
_# 定義介面_
class DateProcessInterface(Interface):
def __init__(self, DateList: List[int], FilterLength: int):
'''
初始化方法
:param DateList: 資料列表
:param FilterLength: 對多少個點做資料濾波
'''
pass
def DateFilter(self) -> List:
'''
抽象方法，資料濾波
:return: List
'''
pass
def DateCalMax(self) -> int:
'''
抽象方法，計算資料最大值
:return: int
'''
pass
def DateCalMin(self) -> int:
'''
抽象方法，計算最小值
:return: int
'''
pass
_# 使用具體類繼承介面_
@implementer(DateProcessInterface)
class DateProcessClass():
def __init__(self, DateList: List[int], FilterLength: int):
self.DateList = DateList
self.FilterLength = FilterLength
self.TempList = [0] * (self.FilterLength)
def DateFilter(self) -> List:
_# 遍歷DateList_
for index, value in enumerate(self.DateList):
_# 把每個值都當成傳入的新的感測器的值_
NowValue = value
_# 表示列表求和的變數_
sum = 0
for i in range(self.FilterLength - 1):
_# 實現列表的移位操作_
self.TempList[i] = self.TempList[i + 1]
_# 實現列表求和_
sum += self.TempList[i]
self.TempList[self.FilterLength - 1] = NowValue
sum += self.TempList[self.FilterLength - 1]
_# 求平均值_
average = sum / self.FilterLength
_# 將計算得到的平均值替換原始值_
self.DateList[index] = average
_# 計算完成後將TempList中元素清零_
self.TempList = [0] * (self.FilterLength)
return self.DateList
def 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__':
_# 建立l的索引列表，主要提供給plot函式作為x軸座標_
index = [x for x in range(0, 100)]
_# 生成一個正弦序列_
originalsignal = [math.sin(x) * 10 for x in range(0, 100)]
_# 生成隨機數序列，模擬噪聲_
noise = [random.uniform(0, 5) for x in range(0, 100)]
_# 將兩個列表中的元素相加_
signal = [x + y for x, y in zip(originalsignal, noise)]
_# 建立DateProcessClass類，傳入signal.copy()_
_# 透過建立signal的複製序列，從而不改變l的原始資料_
s = DateProcessClass(signal.copy(), 10)
print(type(s))
_# 進行資料濾波_
filtersignal = s.DateFilter()
_# 曲線繪圖_
plt.plot(index, signal, 'b')
plt.plot(index, filtersignal, 'r')
_# 顯示影像_
plt.show()
_# 列印訊號最大值_
print("Signal Max value:", s.DateCalMax())
_# 列印訊號最小值_
print("Signal Min value:", s.DateCalMin())
_# 列印介面和具體類的關係_
print(issubclass(DateProcessClass, DateProcessInterface))
print(isinstance(DateProcessClass, DateProcessInterface))
執行結果如下：
更多詳細使用方法可以檢視：
https://zopeinterface.readthedocs.io/en/latest/README.html#adaptation
