Python札记40_黑魔法

Python的类具有很多的特殊方法，__init__()、__new__()、__str__()，还有其他的一些特殊用法，称之为“黑魔法”

• 优化内存
  • 通过__slots__属性进行内存优化
  • 增加属性只能通过类属性来实现
  • 加快属性加载速度
• 属性拦截
  • getattr()
  • setattr()

优化内存

每个类都有一个特殊的属性：.__dict__，它包含了当前类的类属性。

class Foo:

    name = "xiaoming"



>>Foo.__dict__

结果：

mappingproxy({'__module__': '__main__',

              'name': 'xiaoming',

              '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Foo' objects>,

              '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Foo' objects>,

              '__doc__': None})

>>Foo.name   # 直接通过类调用实例

'xiaoming'



>>a = Foo()  # 调永类，建立实例

>>a.__dict__   # 查看实例的__dict__属性，为空

{}

>>a.age = 12   # 创建实例的属性

>>a.__dict__   # dict属性不再是空的

{'age': 12}



>>dir(Foo)  # 查看类的所有属性



['__class__',

 '__delattr__',

 '__dict__',

 '__dir__',   # 重点关注

 '__doc__',

 '__eq__',

 '__format__',

 '__ge__',

 '__getattribute__',

 '__gt__',

 '__hash__',

 '__init__',

 '__init_subclass__',

 '__le__',

 '__lt__',

 '__module__',

 '__ne__',

 '__new__',

 '__reduce__',

 '__reduce_ex__',

 '__repr__',

 '__setattr__',

 '__sizeof__',

 '__str__',

 '__subclasshook__',

 '__weakref__',

 'name']

小结

• 带有双下滑线的__dict__都是特殊属性
• 每个类都有__dict__属性，表示类的所有类属性
• 建立的实例也有__dict__属性，刚开始是空的
• 说明类和实例的__dict__属性是有区别的
• 一个类可以创建无数个实例，类是实例的工厂
• 每创建一个实例就会产生一个新的__dict__，当实例多的时候，很占内存，特殊属性__slots__产生了。

image.png

class Spring:

    __slots__ = ("tree", "flower")   # 创建 __slots__属性

    

>>dir(Spring)   # __dict__属性消失

['__class__',

 '__delattr__',

 '__dir__',

 '__doc__',

 '__eq__',

 '__format__',

 '__ge__',

 '__getattribute__',

 '__gt__',

 '__hash__',

 '__init__',

 '__init_subclass__',

 '__le__',

 '__lt__',

 '__module__',

 '__ne__',

 '__new__',

 '__reduce__',

 '__reduce_ex__',

 '__repr__',

 '__setattr__',

 '__sizeof__',

 '__slots__',

 '__str__',

 '__subclasshook__',

 'flower',  # 多出来的两个属性，属于普通属性

 'tree']

>>Spring.__slots__    # 类属性只有两个

('tree', 'flower')



>>Spring.tree = "zhangshu"

>>Spring.tree

'zhangshu'

>>Spring.tree = "yinxingshu"   # 通过类属性进行赋值和修改

>>Spring.tree

'yinxingshu'

实例化之后

>>t = Spring()

>>t.__slots__  # 也是两个属性值

('tree', 'flower')



>>f = Spring()

>>f.__slots__

('tree', 'flower')



>>id(t.__slots__)

>>id(f.__slots__)

1554379682696  # 不同实例的__slots__在内存中是同一个

image.png

小结

• 实例的__slots__与类的完全一样，和__dict__不同
• 不同实例的__slots__在内存中是同一个
• 增加实例不增加__slots__属性

>>t.tree= "guangyulan"   # 不能通过实例修改属性的值



AttributeError                            Traceback (most recent call last)

<ipython-input-21-bf9f758ef89e> in <module>

----> 1 t.tree= "guangyulan"



AttributeError: 'Spring' object attribute 'tree' is read-only  # 类属性是只读的

• 对于实例属性，类的静态数据是只读的，不能修改
• 只能通过类属性才可以修改
• 尚未赋值的属性，能够通过实例进行赋值，看下面的例子：

>>t.flower = "juhua"

>>t.flower

'juhua'



>>Spring.flower  # 实例属性的值并没有传到类属性中

<member 'flower' of 'Spring' objects>



>>Spring.flower = "zhizhihua"   # 通过类属性赋值会影响实例属性的值：说明类属性对实例属性具有决定作用

>>t.flower

'zhizhihua'

• 对于实例而言，通过类定义的属性都是只读的
• 类的静态数据不能修改，只能通过类属性才可以进行修改
• 类属性对实例具有决定作用

属性拦截

当访问某个类或者实例属性的时候，如果不存在，则会报错出现异常，出现异常就要处理。Python中具有属性拦截功能的方法（特殊方法，带上双下划线）：

方法作用
setattr(self,name,value)给某个name赋值，进行调用
getattr(self,name)访问某个name，如果它不存在，调用此方法
getattribute(self,name)当name访问时候自动被调用，name存在与否，都要调用
delattr(self,name)如果删除name，调用这个方法

class A:

    def __getattr__(self,name):

        print("you use getattr")

        

    def __setattr__(self,name,value):

        print("you use setattr")

        self.__dict__[name] = value



>>a = A()

>>a.x   # a没有x属性，调用getattr方法

you use getattr



>>a.x = 5   # 此时属性x已经保存在__dict__中，可以进行调用

you use setattr

image.png

class NewRectangle:

    def __init__(self):  # 初始化函数

        self.width = 0

        self.length = 0

        

    def __setattr__(self, name, value):  # 给name属性赋值的时候进行调用

        if name == "size":      # r.size = 30, 40

            self.width, self.length = value     #  value = (30, 40)

        else:

            self.__dict__[name] = value

            

    def __getattr__(self,name):   # 访问name属性，如果不存在则调用

        if name == "size":

            return self.width, self.length

        else:

            raise AttributeError

            

if __name__ == "__main__":

    r = NewRectangle()

    # size属性进行访问；不存在，调用__getattr__方法

    r.width = 3   # 两个属性值

    r.length = 4

    print(r.size)    # size属性不存在，调用__getattr__方法；返回的就是上面两个属性值

   # 对size属性进行赋值，调用__setattr__方法

    r.size = 30, 40  

    print(r.width)

    print(r.length)



结果：

(3, 4)

30

40