Python 的 Magic Method
在 Python 中,所有以 ““ 双下划线包起来的方法,都统称为”魔术方法”。比如我们接触最多的 **init__ 。使用这些魔术方法,我们可以构造出优美的代码,将复杂的逻辑封装成简单的方法。
我们可以使用 Python 内置的方法 dir()来列出类中所有的魔术方法.示例如下↓
输出的结果为



共26种由此可以看到,一个类的魔术方法还是挺多的,不过我们只需要了解一些常见和常用的魔术方法就好了
构造(new)和初始化(init)
实际上,创建一个类的过程是分为两步的,一步是创建类的对象,还有一步就是对类进行初始化。
new是用来创建类并返回这个类的实例, 而init只是将传入的参数来初始化该实例.new 在创建一个实例的过程中必定会被调用,但 init 就不一定,比如通过 pickle.load 的方式反序列化一个实例时就不会调用 init方法。
defnew(cls)是在 definit(self) 方法之前调用的,作用是返回一个实例对象。还有一点需要注意的是:new** 方法总是需要返回该类的一个实例,而 init** 不能返回除了None**的任何值,以下为实例↓
class User(object):def __new__(cls, *args, **kwargs):# 打印 __new__方法中的相关信息print('调用了 def __new__ 方法')print(args)# 最后返回父类的方法return super(User, cls).__new__(cls)def __init__(self, name, age):print('调用了 def __init__ 方法')self.name = nameself.age = ageif __name__ == '__main__':usr = User('两点水', 23)
<br />属性的访问控制<br />Python 没有真正意义上的私有属性。然后这就导致了对 Python 类的封装性比较差。我们有时候会希望 Python 能够定义私有属性,然后提供公共可访问的 **get** 方法和 **set** 方法。Python 其实可以通过魔术方法来实现封装<br /><br />以下是上面各种属性控制的示例↓
class User(object):def __getattr__(self, name):print('调用了 __getattr__ 方法')return super(User, self).__getattr__(name)def __setattr__(self, name, value):print('调用了 __setattr__ 方法')return super(User, self).__setattr__(name, value)def __delattr__(self, name):print('调用了 __delattr__ 方法')return super(User, self).__delattr__(name)def __getattribute__(self, name):print('调用了 __getattribute__ 方法')return super(User, self).__getattribute__(name)if __name__ == '__main__':user = User()# 设置属性值,会调用 __setattr__user.attr1 = True# 属性存在,只有__getattribute__调用user.attr1try:# 属性不存在, 先调用__getattribute__, 后调用__getattr__user.attr2except AttributeError:pass# __delattr__调用del user.attr1
其最后输出的结果为
调用了 __setattr__ 方法调用了 __getattribute__ 方法调用了 __getattribute__ 方法调用了 __getattr__ 方法调用了 __delattr__ 方法
<br />对象的描述器<br />一个描述器是一个有“绑定行为”的对象属性** (object attribute)**,它的访问控制被描述器协议方法重写<br />这些方法是 **__get__()**, **__set__()** , 和 **__delete__()**.默认对属性的访问控制是从对象的字典里面 **(__dict__)** 中获取 **(get)** , 设置 **(set)** 和删除 **(delete).**举例来说, **a.x** 的查找顺序是, **a.__dict__['x']**, 然后**type(a).__dict__['x']** , 然后找**type(a)**的父类 ( 不包括元类 (metaclass) ).如果查找到的值是一个描述器, Python 就会调用描述器的方法来重写默认的控制行为**有这些方法的对象叫做描述器,下面就是一段带有对象描述器的示例代码**
class User(object):def __init__(self, name='两点水', sex='男'):self.sex = sexself.name = namedef __get__(self, obj, objtype):#获取 name 值return self.namedef __set__(self, obj, val):#设置 name 值self.name = valclass MyClass(object):x = User('两点水', '男')y = 5if __name__ == '__main__':m = MyClass()print(m.x)m.x = '三点水'print(m.x)print(m.x)print(m.y)
输出的结果为
// 两点水// 三点水// 三点水// 5
通过这个例子,可以很好的观察到这get()和set()这些方法的调用
下面是一个经典的例子,由类来定义米和英尺两个属性
class Meter(object):def __init__(self, value=0.0):self.value = float(value)def __get__(self, instance, owner):return self.valuedef __set__(self, instance, value):self.value = float(value)class Foot(object):def __get__(self, instance, owner):return instance.meter * 3.2808 def __set__(self, instance, value):instance.meter = float(value) / 3.2808class Distance(object):meter = Meter()foot = Foot()if __name__ == '__main__':d = Distance()print(d.meter, d.foot)d.meter = 1 print(d.meter, d.foot)d.meter = 2 print(d.meter, d.foot)
输出的结果为
0.0 0.01.0 3.28082.0 6.5616
自定义容器<br />在 Python 中,常见的容器类型有: dict, tuple, list, string。其中也提到过可容器和不可变容器的概念。其中 tuple, string 是不可变容器,dict, list 是可变容器。可变容器和不可变容器的区别在于,不可变容器一旦赋值后,不可对其中的某个元素进行修改。然而,这些容器在我们有些特殊要求时并不足够与满足我们的要求,此时就有了自定义容器↓<br /><br />下面是使用上面魔术方法实现 Haskell 语言中的一个数据结构
class FunctionalList:''' 实现了内置类型list的功能,并丰富了一些其他方法: head, tail, init, last, drop, take'''def __init__(self, values=None):if values is None:self.values = []else:self.values = valuesdef __len__(self):return len(self.values)def __getitem__(self, key):return self.values[key]def __setitem__(self, key, value):self.values[key] = valuedef __delitem__(self, key):del self.values[key]def __iter__(self):return iter(self.values)def __reversed__(self):return FunctionalList(reversed(self.values))def append(self, value):self.values.append(value)def head(self):# 获取第一个元素return self.values[0]def tail(self):# 获取第一个元素之后的所有元素return self.values[1:]def init(self):# 获取最后一个元素之前的所有元素return self.values[:-1]def last(self):# 获取最后一个元素return self.values[-1]def drop(self, n):# 获取所有元素,除了前N个return self.values[n:]def take(self, n):# 获取前N个元素return self.values[:n]
<br />运算符相关的魔术方法<br />**比较运算符**<br />**算术运算符**
