魔术方法 反射

魔术方法 反射

反射(reflection):指的是运行时获取类型定义信息。一个对象能够在运行时像照镜子一样反射出其类型信息;也就是说能够通过一个对象,找到自己的type、class、attribute、或method的能力,称为反射或者自省。 具有反射能力的函数:type、isinstance、callable、dir、getattr。 运行时和编译时不同,指的是程序倍加在到内存中执行的时候。

反射相关的函数和方法

內建函数 意义
getattr(object,name[,default]) 通过name返回object的属性值。当属性不存在将使用default返回,如果没有default,则返回异常。name必须使字符串
setattr(object,name,value) object的属性存在则覆盖,反之就增加
hasattr(object,name) 判断对象是否有这个名字的属性,name必须是字符串

这种动态增加属性的方式使运行时改变类或者实例的方式,但是装饰器或Mixin都是定义时就决定了,一次反射能力具有更大的灵活性。 上面代码中通过dict访问对象的属性,本质上也是利用的反射的能力。

  • 练习 运用对象方式来实现分发器:

反射相关的魔术方法

  1. __getatte__()

一个累的属性会按照集成关系查找,如果找不到就会执行魔法方法getattr,如果没有这个方法就会返回AttributeError异常,表示找不到属性 查找顺序:对象字典 ——> 类字典 ——> 类祖先的字典 ——>调用getattr

  1. __setattr__()

魔法方法setattr可以拦截对实例属性的增加修改操作如果要设置生效,需要自己操作实例的字典。

  1. __delattr__()

可以阻止通过实例删除属性的操作。但是通过类异常可以删除属性。

  1. __getattribute__

魔法方法getattribute中为了避免无线递归,他的视线应该永远调用基类的同名方法以访问需要的任何属性,例如object.getattribute(self,name). 注意:除非明确知道getattribute用来做什么,否则不要使用

总结:

魔法方法 意义
__getattrbute__() 实例所有的属性调用都从这个方法开始
__getattr__() 当通过搜索实例、实例的类及祖先类查不到属性,就会调用此方法
__setattr__() 通过“.”访问实例属性,进行增加、修改都要调用它
__delattr__() 当通过实例来删除属性时调用此方法

属性查找顺序 实例调用getattribute ——> 实例字典 ——> 类的字典 ——> 祖先类的字典 ——> 调用getattr

描述器Desciptors

描述器的表现

用到三个魔术方法:__get__、__set__、__delete__ self指代当前实例;instance时owner的实例;owner是属性实例所属的类。

  1. object.__get__(self,instance,owner)
  2. object.__set__(self,instance,value)
  3. object.__delete__(self,instance)

根据运行结果来看,类加载的时候,类变量需要先生成,而类B的属性是类A的实例,所以先初始化类A,然后依次执行。

因为定义了__get__方法,类A就变成了描述器,对类B或者类B的实例的x属性读取,称为对类A的实例的访问,就会调用__get__方法。__get__方法的三个参数分别是:self是类A的实例,owner是类B,instance是类B的实例。根据上面的结果得到给__get__一个返回值self就可以解决报错的问题。

描述器定义

Python中,一个类实现了__set__、__delete__、__get__三个方法1中的任意一个就是描述符。如果仅实现了__get__方法就是非数据描述器;同时实现了__get__、__set__就是数据描述符。如果一个类的类属性设置为描述器,那么它被称为owner属主。

属性的访问顺序

当在类B初始化时增加x属性后,抛出异常类型str没有a1属性,这是因为类B的势力中的x属性覆盖了类的属性x,我们在类A上增加set魔法方法后返回变成了a1。 总结出属性查找顺序:实例的字典优先于费数据描述器;数据描述器优先于实例的字典。 b.x = 500,这是调用数据描述器的set方法,或者调用非数据描述器的实例覆盖。 B.x = 500,赋值即定义,这是覆盖类属性

本质(进阶)

根据上述代码中禁用set方法前后字典的不同结果发现,数据描述器只是没有把B初始化函数时的x属性添加到实例字典中,造成了该属性如果是数据描述器优先访问的假象。其实属性访问顺序从没变过。

Python中的描述器

Python中的静态方法和类方法都是非数据描述器的实现。因此实例可以重新定义和覆盖方法。这允许单个实例获取与同一类的其他势力不同的行为。 property()函数是一个数据描述器的实现。因此实例不能覆盖属性的行为。

  • 练习
  1. 实现staticmathod

  1. 实现classmethod

  1. 对实例的数据进行校验,使用描述器实现

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