Python面向對象魔法方法和單例模塊代碼實例

魔法方法

​ 凡是在類內部定義，以“__開頭__結尾”的方法都稱之為魔法方法，又稱“類的內置方法”， 這些方法會在某些條件成立時觸發。

經常用到的雙下方法

__init__: 在調用類時觸發。 __delarttr__： __getattr__: 會在對象.屬性時，“屬性沒有”的情況下才會觸發。對象.__dict__[屬性]不會觸發__getattr__,會報keyerror； __getattribute__:會在對象.屬性時觸發，不管有沒有該屬性都會觸發； __setattr__: 會在 “對象.屬性 = 屬性值” 時觸發。即：設置（添加/修改）屬性會觸發它的執行； __del__: 當對象在內存中被釋放時，自動觸發執行,該方法會在最后執行。

class Uderline_func: x = 100 def __init__(self, y): print(’類加括號調用的時候觸發我！’) self.y = y # 當與__setattr__方法同時存在時，self.y = y并不會被加載到對象的名稱空間 # self[’y’] = y # TypeError: ’Uderline_func’ object does not support item assignment def general_func(self): print(’隨便定義的一個函數！’) # def __getattr__(self, item): # print(’只有對象獲取一個沒有的屬性值得時候觸發我！’) def __getattribute__(self, item): print(’類或對象無論獲取的屬性有沒有都會觸發我！且出現我，對象點一個沒有的屬性會覆蓋掉__getattr__，還會導致__setattr__函數報錯’) def __setattr__(self, key, value): print(’設置屬性的時候觸發我！’) # self.a = ’在對象名稱空間增加一個值！’ # 會一直觸發__setattr__,出現遞歸調用 self.__dict__[’a’] = ’在對象名稱空間增加一個值！’ def __delattr__(self, item): print(’刪除值得時候觸發我！’) def __del__(self): print(’程序運行完，被Python解釋器回收時，觸發我！’)# print(Uderline_func.__dict__) # 類在定義階段就已經創建好了類名稱空間，將其內部變量名和函數名塞進去u = Uderline_func(100) # 觸發__init__# print(u.__dict__) # {’y’: 100}# Uderline_func.z # 只會觸發__getattribute__u.z # 獲取沒有的屬性觸發__getattr__# u.name = ’zhang’ # 觸發__setattr__# del u.x # 對象不能刪除掉類中的屬性，但只要執行刪除操作，都會觸發__delattr__的執行 __str__: 會在打印對象時觸發。 __call__: 會在對象被調用時觸發。 __new__: 會在__init__執行前觸發。

class Uderline_func(): x = 100 # def __new__(cls, *args, **kwargs): # # print(’在__init__執行之前觸發我，造一個空對象！’) def __init__(self): print(’類加括號調用的時候觸發我！’) def __call__(self, *args, **kwargs): print(’對象加括號調用的時候觸發我！’) def __str__(self): print(’對象被打印的時候觸發我！’) return ’必須要寫return返回一個字符串！不然報錯'TypeError: __str__ returned non-string (type NoneType)'’u = Uderline_func()u()print(u)

__setitem__,__getitem,__delitem__

class Foo: def __init__(self,name): self.name=name def __getitem__(self, item): print(self.__dict__[item]) def __setitem__(self, key, value): self.__dict__[key]=value # self.age = value # 也可以給對象添加屬性 def __delitem__(self, key): print(’del obj[key]時,我執行’) self.__dict__.pop(key) def __delattr__(self, item): print(’del obj.key時,我執行’) self.__dict__.pop(item)f1=Foo(’sb’)f1[’age’]=18# print(f1.__dict__)f1[’age1’]=19# del f1.age1# del f1[’age’]f1[’name’]=’alex’f1.xxx = 111print(f1.__dict__) # {’name’: ’alex’, ’age’: 18, ’age1’: 19, ’xxx’: 111}

1.__slots__是什么:是一個類變量,變量值可以是列表,元祖,或者可迭代對象,也可以是一個字符串(意味著所有實例只有一個數據屬性)

2.引子:使用點來訪問屬性本質就是在訪問類或者對象的__dict__屬性字典(類的字典是共享的,而每個實例的是獨立的)

3.為何使用__slots__:字典會占用大量內存,如果你有一個屬性很少的類,但是有很多實例,為了節省內存可以使用__slots__取代

實例的__dict__

當你定義__slots__后,__slots__就會為實例使用一種更加緊湊的內部表示。實例通過一個很小的固定大小的數組來構建,而不是為每個實例定義一個字典,這跟元組或列表很類似。在__slots__中列出的屬性名在內部被映射到這個數組的指定小標上。使用__slots__一個不好的地方就是我們不能再給實例添加新的屬性了,只能使用在__slots__中定義的那些屬性名。

4.注意事項:__slots__的很多特性都依賴于普通的基于字典的實現。另外,定義了__slots__后的類不再 支持一些普通類特性了,比如多繼承。大多數情況下,你應該只在那些經常被使用到 的用作數據結構的類上定義__slots__比如在程序中需要創建某個類的幾百萬個實例對象 。

關于__slots__的一個常見誤區是它可以作為一個封裝工具來防止用戶給實例增加新的屬性。盡管使用__slots__可以達到這樣的目的,但是這個并不是它的初衷。 更多的是用來作為一個內存優化工具。

class Foo: __slots__ = ’x’f1 = Foo()f1.x = 1f1.y = 2 # 報錯print(f1.__slots__) # f1不再有__dict__屬性print(f1.x) #依然能訪問class Bar: __slots__ = [’x’, ’y’]n = Bar()n.x, n.y = 1, 2n.z = 3 # 報錯

__doc__:查看類中注釋

class Foo: ’我是描述信息’ passprint(Foo.__doc__)class Foo: ’我是描述信息’ passclass Bar(Foo): passprint(Bar.__doc__) #該屬性無法繼承給子類

__module__和__class__

__module__:表示當前操作的對象在那個模塊

　__class__:表示當前操作的對象的類是什么

class C: def __init__(self): self.name = ‘SB’from lib.aa import Cobj = C()print obj.__module__ # 輸出 lib.aa，即：輸出模塊print obj.__class__ # 輸出 lib.aa.C，即：輸出類

__enter__和__exit__

我們知道在操作文件對象的時候可以這么寫

with open(’a.txt’) as f:’代碼塊’

上述叫做上下文管理協議，即with語句，為了讓一個對象兼容with語句，必須在這個對象的類中聲明__enter__和__exit__方法

class Open: def __init__(self,name): self.name=name def __enter__(self): print(’出現with語句,對象的__enter__被觸發,有返回值則賦值給as聲明的變量’) # return self def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb): print(’with中代碼塊執行完畢時執行我啊’)with Open(’a.txt’) as f: print(’=====>執行代碼塊’) # print(f,f.name) ’’’出現with語句,對象的__enter__被觸發,有返回值則賦值給as聲明的變量=====>執行代碼塊with中代碼塊執行完畢時執行我啊’’’

exit()中的三個參數分別代表異常類型，異常值和追溯信息,with語句中代碼塊出現異常，則with后的代碼都無法執行

class Open: def __init__(self,name): self.name=name def __enter__(self): print(’出現with語句,對象的__enter__被觸發,有返回值則賦值給as聲明的變量’) def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb): print(’with中代碼塊執行完畢時執行我啊’) print(exc_type) print(exc_val) print(exc_tb)with Open(’a.txt’) as f: print(’=====>執行代碼塊’) raise AttributeError(’***著火啦,救火啊***’)print(’0’*100) #------------------------------->不會執行’’’出現with語句,對象的__enter__被觸發,有返回值則賦值給as聲明的變量=====>執行代碼塊with中代碼塊執行完畢時執行我啊<class ’AttributeError’>***著火啦,救火啊***<traceback object at 0x000000000A001E88>Traceback (most recent call last): File 'G:/Python代碼日常/第一階段/1階段/面向對象/test.py', line 52, in <module> raise AttributeError(’***著火啦,救火啊***’)AttributeError: ***著火啦,救火啊***’’’

如果__exit()返回值為True,那么異常會被清空，就好像啥都沒發生一樣，with后的語句正常執行

class Open: def __init__(self,name): self.name=name def __enter__(self): print(’出現with語句,對象的__enter__被觸發,有返回值則賦值給as聲明的變量’) def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb): print(’with中代碼塊執行完畢時執行我啊’) print(exc_type) print(exc_val) print(exc_tb) return True with Open(’a.txt’) as f: print(’=====>執行代碼塊’) raise AttributeError(’***著火啦,救火啊***’)print(’0’*100) #------------------------------->會執行

class Open: def __init__(self,filepath,mode=’r’,encoding=’utf-8’): self.filepath=filepath self.mode=mode self.encoding=encoding def __enter__(self): # print(’enter’) self.f=open(self.filepath,mode=self.mode,encoding=self.encoding) return self.f def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb): # print(’exit’) self.f.close() return True def __getattr__(self, item): return getattr(self.f,item)with Open(’a.txt’,’w’) as f: print(f) f.write(’aaaaaa’) f.wasdf #拋出異常，交給__exit__處理

用途或者說好處：

1.使用with語句的目的就是把代碼塊放入with中執行，with結束后，自動完成清理工作，無須手動干預

2.在需要管理一些資源比如文件，網絡連接和鎖的編程環境中，可以在__exit__中定制自動釋放資源的機制，你無須再去關系這個問題，這將大有用處

單例模式

單例模式:多次實例化的結果指向同一個實例

方式1

# @classmethod(用類綁定方法)import settingsclass MySQL: __instance=None def __init__(self, ip, port): self.ip = ip self.port = port @classmethod def from_conf(cls): if cls.__instance is None: cls.__instance=cls(settings.IP, settings.PORT) return cls.__instanceobj1=MySQL.from_conf()obj2=MySQL.from_conf()obj3=MySQL.from_conf()# obj4=MySQL(’1.1.1.3’,3302)print(obj1)print(obj2)print(obj3)# print(obj4)

方式2

# 用類裝飾器import settingsdef singleton(cls): _instance=cls(settings.IP,settings.PORT) def wrapper(*args,**kwargs): if len(args) !=0 or len(kwargs) !=0: obj=cls(*args,**kwargs) return obj return _instance return wrapper@singleton #MySQL=singleton(MySQL) #MySQL=wrapperclass MySQL: def __init__(self, ip, port): self.ip = ip self.port = port# obj=MySQL(’1.1.1.1’,3306) #obj=wrapper(’1.1.1.1’,3306)# print(obj.__dict__)obj1=MySQL() #wrapper()obj2=MySQL() #wrapper()obj3=MySQL() #wrapper()obj4=MySQL(’1.1.1.3’,3302) #wrapper(’1.1.1.3’,3302)print(obj1)print(obj2)print(obj3)print(obj4)

方式3

# 調用元類import settingsclass Mymeta(type): def __init__(self,class_name,class_bases,class_dic): #self=MySQL這個類 self.__instance=self(settings.IP,settings.PORT) def __call__(self, *args, **kwargs): # self=MySQL這個類 if len(args) != 0 or len(kwargs) != 0: obj=self.__new__(self) self.__init__(obj,*args, **kwargs) return obj else: return self.__instanceclass MySQL(metaclass=Mymeta): #MySQL=Mymeta(...) def __init__(self, ip, port): self.ip = ip self.port = portobj1=MySQL()obj2=MySQL()obj3=MySQL()obj4=MySQL(’1.1.1.3’,3302)print(obj1)print(obj2)print(obj3)print(obj4)

方式4

# 利用模塊多次導入只產生一次名稱空間，多次導入只沿用第一次導入成果。def f1(): from singleton import instance print(instance)def f2(): from singleton import instance,My SQL print(instance) obj=MySQL(’1.1.1.3’,3302) print(obj)f1()f2()

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