類屬性和實例屬性
首先來看看類屬性和類實例的屬性在python中如何存儲，通過__dir__方法來查看對象的屬性
>>
>
class
Test
(
object
)
:
pass
>>
>
test
=
Test
(
)
# 查看類屬性
>>
>
dir
(
Test
)
[
'__class__'
,
'__delattr__'
,
'__dict__'
,
'__doc__'
,
'__format__'
,
'__getattribute__'
,
'__hash__'
,
'__init__'
,
'__module__'
,
'__new__'
,
'__reduce__'
,
'__reduce_ex__'
,
'__repr__'
,
'__setattr__'
,
'__sizeof__'
,
'__str__'
,
'__subclasshook__'
,
'__weakref__'
]
# 查看實例屬性
>>
>
dir
(
test
)
[
'__class__'
,
'__delattr__'
,
'__dict__'
,
'__doc__'
,
'__format__'
,
'__getattribute__'
,
'__hash__'
,
'__init__'
,
'__module__'
,
'__new__'
,
'__reduce__'
,
'__reduce_ex__'
,
'__repr__'
,
'__setattr__'
,
'__sizeof__'
,
'__str__'
,
'__subclasshook__'
,
'__weakref__'
]
我們主要看一個屬性__dict__，因為 __dict__保存的對象的屬性,看下面一個例子
>>
>
class
Spring
(
object
)
:
.
.
.
season
=
"the spring of class"
.
.
.
# 查看Spring類保存的屬性
>>
>
Spring
.
__dict__
dict_proxy
(
{
'__dict__'
:
<
attribute
'__dict__'
of
'Spring'
objects
>
,
'season'
:
'the spring of class'
,
'__module__'
:
'__main__'
,
'__weakref__'
:
<
attribute
'__weakref__'
of
'Spring'
objects
>
,
'__doc__'
:
None
}
)
# 通過兩種方法訪問類屬性
>>
>
Spring
.
__dict__
[
'season'
]
'the spring of class'
>>
>
Spring
.
season
'the spring of class'
發現__dict__有個’season’鍵，這就是這個類的屬性，其值就是類屬性的數據.
接來看，看看它的實例屬性
>>
>
s
=
Spring
(
)
# 實例屬性的__dict__是空的
>>
>
s
.
__dict__
{
}
# 其實是指向的類屬性
>>
>
s
.
season
'the spring of class'
# 建立實例屬性
>>
>
s
.
season
=
"the spring of instance"
# 這樣，實例屬性里面就不空了。這時候建立的實例屬性和類屬性重名，并且把它覆蓋了
>>
>
s
.
__dict__
{
'season'
:
'the spring of instance'
}
>>
>
s
.
__dict__
[
'season'
]
'the spring of instance'
>>
>
s
.
season
'the spring of instance'
# 類屬性沒有受到實例屬性的影響
>>
>
Spring
.
__dict__
[
'season'
]
'the spring of class'
>>
>
Spring
.
__dict__
dict_proxy
(
{
'__dict__'
:
<
attribute
'__dict__'
of
'Spring'
objects
>
,
'season'
:
'the spring of class'
,
'__module__'
:
'__main__'
,
'__weakref__'
:
<
attribute
'__weakref__'
of
'Spring'
objects
>
,
'__doc__'
:
None
}
)
# 如果將實例屬性刪除,又會調用類屬性
>>
>
del
s
.
season
>>
>
s
.
__dict__
{
}
>>
>
s
.
season
'the spring of class'
# 自定義實例屬性，對類屬性沒有影響
>>
>
s
.
lang
=
"python"
>>
>
s
.
__dict__
{
'lang'
:
'python'
}
>>
>
s
.
__dict__
[
'lang'
]
'python'
# 修改類屬性
>>
>
Spring
.
flower
=
"peach"
>>
>
Spring
.
__dict__
dict_proxy
(
{
'__module__'
:
'__main__'
,
'flower'
:
'peach'
,
'season'
:
'the spring of class'
,
'__dict__'
:
<
attribute
'__dict__'
of
'Spring'
objects
>
,
'__weakref__'
:
<
attribute
'__weakref__'
of
'Spring'
objects
>
,
'__doc__'
:
None
}
)
>>
>
Spring
.
__dict__
[
'flower'
]
'peach'
# 實例中的__dict__并沒有變化
>>
>
s
.
__dict__
{
'lang'
:
'python'
}
# 實例中找不到flower屬性，調用類屬性
>>
>
s
.
flower
'peach'
下面看看類中包含方法，__dict__如何發生變化
# 定義類
>>
>
class
Spring
(
object
)
:
.
.
.
def
tree
(
self
,
x
)
:
.
.
.
self
.
x
=
x
.
.
.
return
self
.
x
.
.
.
# 方法tree在__dict__里面
>>
>
Spring
.
__dict__
dict_proxy
(
{
'__dict__'
:
<
attribute
'__dict__'
of
'Spring'
objects
>
,
'__weakref__'
:
<
attribute
'__weakref__'
of
'Spring'
objects
>
,
'__module__'
:
'__main__'
,
'tree'
:
<
function tree at
0xb748fdf4
>
,
'__doc__'
:
None
}
)
>>
>
Spring
.
__dict__
[
'tree'
]
<
function tree at
0xb748fdf4
>
# 建立實例，但是__dict__中沒有方法
>>
>
t
=
Spring
(
)
>>
>
t
.
__dict__
{
}
# 執行方法
>>
>
t
.
tree
(
"xiangzhangshu"
)
'xiangzhangshu'
# 實例方法(t.tree('xiangzhangshu'))的第一個參數(self，但沒有寫出來)綁定實例 t，透過 self.x 來設定值，即給 t.__dict__添加屬性值。
>>
>
t
.
__dict__
{
'x'
:
'xiangzhangshu'
}
# 如果沒有將x 賦值給 self 的屬性，而是直接 return，結果發生了變化
>>
>
class
Spring
(
object
)
:
.
.
.
def
tree
(
self
,
x
)
:
.
.
.
return
x
>>
>
s
=
Spring
(
)
>>
>
s
.
tree
(
"liushu"
)
'liushu'
>>
>
s
.
__dict__
{
}
需要理解python中的一個觀點，一切都是對象，不管是類還是實例，都可以看成是對象，符合object.attribute ，都會有自己的屬性
使用__slots__優化內存使用
默認情況下，python在各個實例中為名為__dict__的字典里存儲實例屬性，而字典會消耗大量內存（字典要使用底層散列表提升訪問速度）, 通過__slots__類屬性，在元組中存儲實例屬性，不用字典，從而節省大量內存
# 在類中定義__slots__屬性就是說這個類中所有實例的屬性都在這兒了，如果幾百萬個實例同時活動，能節省大量內存
>>
>
class
Spring
(
object
)
:
.
.
.
__slots__
=
(
"tree"
,
"flower"
)
.
.
.
# 仔細看看 dir() 的結果，還有__dict__屬性嗎？沒有了，的確沒有了。也就是說__slots__把__dict__擠出去了，它進入了類的屬性。
>>
>
dir
(
Spring
)
[
'__class__'
,
'__delattr__'
,
'__doc__'
,
'__format__'
,
'__getattribute__'
,
'__hash__'
,
'__init__'
,
'__module__'
,
'__new__'
,
'__reduce__'
,
'__reduce_ex__'
,
'__repr__'
,
'__setattr__'
,
'__sizeof__'
,
'__slots__'
,
'__str__'
,
'__subclasshook__'
,
'flower'
,
'tree'
]
>>
>
Spring
.
__slots__
(
'tree'
,
'flower'
)
# 實例化
>>
>
t
=
Spring
(
)
>>
>
t
.
__slots__
(
'tree'
,
'flower'
)
# 通過類賦予屬性值
>>
>
Spring
.
tree
=
"liushu"
# tree這個屬性是只讀的, 實例不能修改
>>
>
t
.
tree
=
"guangyulan"
Traceback
(
most recent call last
)
:
File
"
"
,
line
1
,
in
<
module
>
AttributeError
:
'Spring'
object
attribute
'tree'
is
read
-
only
>>
>
t
.
tree
'liushu'
# 對于用類屬性賦值的屬性，只能用來修改
>>
>
Spring
.
tree
=
"guangyulan"
>>
>
t
.
tree
'guangyulan'
# 對于沒有用類屬性賦值的屬性，可以通過實例來修改
>>
>
t
.
flower
=
"haitanghua"
>>
>
t
.
flower
'haitanghua'
# 實例屬性的值并沒有傳回到類屬性，你也可以理解為新建立了一個同名的實例屬性
>>
>
Spring
.
flower
<
member
'flower'
of
'Spring'
objects
>
# 如果再給類屬性賦值
>>
>
Spring
.
flower
=
"ziteng"
>>
>
t
.
flower
'ziteng'
如果使用的當，__slots__可以顯著節省內存，按需要注意一下問題
- 在類中定義__slots__之后，實例不能再有__slots__所列名稱之外的其他屬性
- 每個子類都要定義__slots__熟悉，因為解釋器會忽略繼承__slots__屬性
- 如果不把__werkref__加入__slots__，實例不能作為弱引用的目標
屬性的魔術方法
來看幾個魔術方法
- __setattr__(self,name,value)：如果要給 name 賦值，就調用這個方法。
- __getattr__(self,name)：如果 name 被訪問，同時它不存在的時候，此方法被調用。
- __getattribute__(self,name)：當 name被訪問時自動被調用（注意：這個僅能用于新式類），無論 name 是否存在，都要被調用。
- __delattr__(self,name)：如果要刪除 name，這個方法就被調用。
>>
>
class
A
(
object
)
:
.
.
.
def
__getattr__
(
self
,
name
)
:
.
.
.
print
"You use getattr"
.
.
.
def
__setattr__
(
self
,
name
,
value
)
:
.
.
.
print
"You use setattr"
.
.
.
self
.
__dict__
[
name
]
=
value
# a.x，按照本節開頭的例子，是要報錯的。但是，由于在這里使用了__getattr__(self, name) 方法，當發現 x 不存在于對象的__dict__中的時候，就調用了__getattr__，即所謂“攔截成員”。
>>
>
a
=
A
(
)
>>
>
a
.
x
You use
getattr
# 給對象的屬性賦值時候，調用了__setattr__(self, name, value)方法，這個方法中有一句 self.__dict__[name] = value，通過這個語句，就將屬性和數據保存到了對象的__dict__中
>>
>
a
.
x
=
7
You use
setattr
# 測試__getattribute__(self,name)
>>
>
class
B
(
object
)
:
.
.
.
def
__getattribute__
(
self
,
name
)
:
.
.
.
print
"you are useing getattribute"
.
.
.
return
object
.
__getattribute__
(
self
,
name
)
# 返回的內容用的是 return object.__getattribute__(self, name)，而沒有使用 return self.__dict__[name]。因為如果用這樣的方式，就是訪問 self.__dict__，只要訪問這個屬性，就要調用`getattribute``，這樣就導致了無限遞歸
# 訪問不存在的成員，可以看到，已經被__getattribute__攔截了，雖然最后還是要報錯的。
>>
>
b
=
B
(
)
>>
>
b
.
y
you are useing getattribute
Traceback
(
most recent call last
)
:
File
"
"
,
line
1
,
in
<
module
>
File
"
"
,
line
4
,
in
__getattribute__
AttributeError
:
'B'
object
has no attribute
'y'
Property函數
porperty可以作為裝飾器使用把方法標記為特性
class
Vector
(
object
)
:
def
__init__
(
self
,
x
,
y
)
:
# 使用兩個前導下劃線，把屬性標記為私有
self
.
__x
=
float
(
x
)
self
.
__y
=
float
(
y
)
# porperty裝飾器把讀值方法標記為特性
@
property
def
x
(
self
)
:
return
self
.
__x
@
property
def
y
(
self
)
:
return
self
.
__y
vector
=
Vector
(
3
,
4
)
print
(
vector
.
x
,
vector
.
y
)
使用property可以將函數封裝為屬性
class
Rectangle
(
object
)
:
"""
the width and length of Rectangle
"""
def
__init__
(
self
)
:
self
.
width
=
0
self
.
length
=
0
def
setSize
(
self
,
size
)
:
self
.
width
,
self
.
length
=
size
def
getSize
(
self
)
:
return
self
.
width
,
self
.
length
if
__name__
==
"__main__"
:
r
=
Rectangle
(
)
r
.
width
=
3
r
.
length
=
4
print
r
.
getSize
(
)
# (3,4)
r
.
setSize
(
(
30
,
40
)
)
print
r
.
width
# 30
print
r
.
length
# 40
這段代碼可以正常運行，但是屬性的調用方式可以改進，如下 ：
class
Rectangle
(
object
)
:
"""
the width and length of Rectangle
"""
def
__init__
(
self
)
:
self
.
width
=
0
self
.
length
=
0
def
setSize
(
self
,
size
)
:
self
.
width
,
self
.
length
=
size
def
getSize
(
self
)
:
return
self
.
width
,
self
.
length
# 使用property方法將函數封裝為屬性，更優雅
size
=
property
(
getSize
,
setSize
)
if
__name__
==
"__main__"
:
r
=
Rectangle
(
)
r
.
width
=
3
r
.
length
=
4
print
r
.
size
# (30, 40)
r
.
size
=
30
,
40
print
r
.
width
# 30
print
r
.
length
# 40
使用魔術方法實現：
class
NewRectangle
(
object
)
:
def
__init__
(
self
)
:
self
.
width
=
0
self
.
length
=
0
def
__setattr__
(
self
,
name
,
value
)
:
if
name
==
'size'
:
self
.
width
,
self
,
length
=
value
else
:
self
.
__dict__
[
name
]
=
value
def
__getattr__
(
self
,
name
)
:
if
name
==
'size'
:
return
self
.
width
,
self
.
length
else
:
raise
AttrubuteErrir
if
__name__
==
"__main__"
:
r
=
Rectangle
(
)
r
.
width
=
3
r
.
length
=
4
print
r
.
size
# (30, 40)
r
.
size
=
30
,
40
print
r
.
width
# 30
print
r
.
length
# 40
屬性的獲取順序
最后我們來看看熟悉的獲得順序：通過實例獲取其屬性，如果在__dict__中有相應的屬性，就直接返回其結果；如果沒有，會到類屬性中找。
看下面一個例子:
class
A
(
object
)
:
author
=
"qiwsir"
def
__getattr__
(
self
,
name
)
:
if
name
!=
"author"
:
return
"from starter to master."
if
__name__
==
"__main__"
:
a
=
A
(
)
print
a
.
author
# qiwsir
print
a
.
lang
# from starter to master.
當 a = A() 后，并沒有為實例建立任何屬性，或者說實例的__dict__是空的。但是如果要查看 a.author，因為實例的屬性中沒有，所以就去類屬性中找，發現果然有，于是返回其值 “qiwsir”。但是，在找 a.lang的時候，不僅實例屬性中沒有，類屬性中也沒有，于是就調用了__getattr__()方法。在上面的類中，有這個方法，如果沒有__getattr__()方法呢？如果沒有定義這個方法，就會引發 AttributeError，這在前面已經看到了。
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