在Python中,所有以“__”雙下劃線包起來的方法,都統稱為“MagicMethod”,中文稱『魔術方法』,例如類的初始化方法__init__,Python中所有的魔術方法均在官方文檔中有相應描述,但是對于官方的描述比較混亂而且組織比較松散。很難找到有一個例子。
構造和初始化
每個Pythoner都知道一個最基本的魔術方法,__init__。通過此方法我們可以定義一個對象的初始操作。然而,當調用x=SomeClass()的時候,__init__并不是第一個被調用的方法。實際上,還有一個叫做__new__的方法,兩個共同構成了“構造函數”。
__new__是用來創建類并返回這個類的實例,而__init__只是將傳入的參數來初始化該實例。
在對象生命周期調用結束時,__del__方法會被調用,可以將__del__理解為“構析函數”。下面通過代碼的看一看這三個方法:
fromos.pathimportjoin
classFileObject:
'''給文件對象進行包裝從而確認在刪除時文件流關閉'''
def__init__(self,filepath='~',filename='sample.txt'):
#讀寫模式打開一個文件
self.file=open(join(filepath,filename),'r+')
def__del__(self):
self.file.close()
delself.file
控制屬性訪問
許多從其他語言轉到Python的人會抱怨它缺乏類的真正封裝。(沒有辦法定義私有變量,然后定義公共的getter和setter)。Python其實可以通過魔術方法來完成封裝。我們來看一下:
1__getattr__(self,name):
定義當用戶試圖獲取一個不存在的屬性時的行為。這適用于對普通拼寫錯誤的獲取和重定向,對獲取一些不建議的屬性時候給出警告(如果你愿意你也可以計算并且給出一個值)或者處理一個AttributeError。只有當調用不存在的屬性的時候會被返回。
1__setattr__(self,name,value):
與__getattr__(self,name)不同,__setattr__是一個封裝的解決方案。無論屬性是否存在,它都允許你定義對對屬性的賦值行為,以為這你可以對屬性的值進行個性定制。實現__setattr__時要避免"無限遞歸"的錯誤。
1__delattr__:
與__setattr__相同,但是功能是刪除一個屬性而不是設置他們。實現時也要防止無限遞歸現象發生。
1__getattribute__(self,name):
__getattribute__定義了你的屬性被訪問時的行為,相比較,__getattr__只有該屬性不存在時才會起作用。因此,在支持__getattribute__的Python版本,調用__getattr__前必定會調用__getattribute__。__getattribute__同樣要避免"無限遞歸"的錯誤。需要提醒的是,最好不要嘗試去實現__getattribute__,因為很少見到這種做法,而且很容易出bug。
在進行屬性訪問控制定義的時候很可能會很容易引起“無限遞歸”。如下面代碼:
#錯誤用法
def__setattr__(self,name,value):
self.name=value
#每當屬性被賦值的時候(如self.name=value),__setattr__()會被調用,這樣就造成了遞歸調用。
#這意味這會調用self.__setattr__('name',value),每次方法會調用自己。這樣會造成程序崩潰。
#正確用法
def__setattr__(self,name,value):
self.__dict__[name]=value#給類中的屬性名分配值
#定制特有屬性
Python的魔術方法很強大,但是用時卻需要慎之又慎,了解正確的使用方法非常重要。
創建自定義容器
有很多方法可以讓你的Python類行為向內置容器類型一樣,比如我們常用的list、dict、tuple、string等等。Python的容器類型分為可變類型(如list、dict)和不可變類型(如string、tuple),可變容器和不可變容器的區別在于,不可變容器一旦賦值后,不可對其中的某個元素進行修改。
在講創建自定義容器之前,應該先了解下協議。這里的協議跟其他語言中所謂的"接口"概念很像,它給你很多你必須定義的方法。然而在Python中的協議是很不正式的,不需要明確聲明實現。事實上,他們更像一種指南。
自定義容器的magicmethod
下面細致了解下定義容器可能用到的魔術方法。首先,實現不可變容器的話,你只能定義__len__和__getitem__(下面會講更多)??勺內萜鲄f議則需要所有不可變容器的所有,另外還需要__setitem__和__delitem__。如果你希望你的對象是可迭代的話,你需要定義__iter__會返回一個迭代器。迭代器必須遵循迭代器協議,需要有__iter__(返回它本身)和next。
1__len__(self):
返回容器的長度。對于可變和不可變容器的協議,這都是其中的一部分。
1__getitem__(self,key):
定義當某一項被訪問時,使用self[key]所產生的行為。這也是不可變容器和可變容器協議的一部分。如果鍵的類型錯誤將產生TypeError;如果key沒有合適的值則產生KeyError。
1__setitem__(self,key,value):
當你執行self[key]=value時,調用的是該方法。
1__delitem__(self,key):
定義當一個項目被刪除時的行為(比如delself[key])。這只是可變容器協議中的一部分。當使用一個無效的鍵時應該拋出適當的異常。
1__iter__(self):
返回一個容器迭代器,很多情況下會返回迭代器,尤其是當內置的iter()方法被調用的時候,以及當使用forxincontainer:方式循環的時候。迭代器是它們本身的對象,它們必須定義返回self的__iter__方法。
1__reversed__(self):
實現當reversed()被調用時的行為。應該返回序列反轉后的版本。僅當序列可以是有序的時候實現它,例如對于列表或者元組。
1__contains__(self,item):
定義了調用in和notin來測試成員是否存在的時候所產生的行為。你可能會問為什么這個不是序列協議的一部分?因為當__contains__沒有被定義的時候,如果沒有定義,那么Python會迭代容器中的元素來一個一個比較,從而決定返回True或者False。
1__missing__(self,key):
dict字典類型會有該方法,它定義了key如果在容器中找不到時觸發的行為。比如d={'a':1},當你執行d[notexist]時,d.__missing__['notexist']就會被調用。
以上內容為大家介紹了Python中的魔術方法詳解,希望對大家有所幫助,如果想要了解更多Python相關知識,請關注IT培訓機構:千鋒教育。