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12、python元类编程

12、python元类编程

作者: python与数据分析 | 来源:发表于2019-09-17 13:56 被阅读0次

    1.1.propety动态属性

    在面向对象编程中,我们一般把名词性的东西映射成属性,动词性的东西映射成方法。在python中他们对应的分别是属性self.xxx和类方法。但有时我们需要的属性需要根据其他属性动态的计算,此时如果直接使用属性方法处理,会导致数据不同步。下面介绍@property方法来动态创建类属性。

    from datetime import datetime,date
    
    class User:
        def __init__(self,name,birthday):
            self.name = name
            self.birthday = birthday
            self._age = 0
    
        @property
        def age(self):
            return datetime.now().year - self.birthday.year
    
        @age.setter
        def age(self,value):
            self._age = value
    
    if __name__ == '__main__':
        user = User("haha",date(year=1995,month=7,day=28))
        user.age = 23
        print(user._age)   # 23
        print(user.age)    # 24 ,动态计算出来的
    

    1.2.getattrgetattribute的区别

    object.getattr(self, name)
    找不到attribute的时候,会调用getattr,返回一个值或AttributeError异常。

    object.getattribute(self, name)
    无条件被调用,通过实例访问属性。如果class中定义了getattr(),则getattr()不会被调用(除非显示调用或引发AttributeError异常)

    (1)调用一个不存在的属性

    class User:
        def __init__(self,info={}):
            self.info = info
    
        # def __getattr__(self, item):
        #     return self.info[item]
    
    if __name__ == '__main__':
        user = User(info={"name":"haha","age":23})
        print(user.name)
    

    会报错

    image

    (2)加了getattr之后就可以调用了

    class User:
        def __init__(self,info={}):
            self.info = info
    
        #__getattr__是在查找不到属性的时候调用
        def __getattr__(self, item):
            return self.info[item]
    
    if __name__ == '__main__':
        user = User(info={"name":"haha","age":23})
        print(user.name)    #haha
    

    (3)getattribute

    class User:
        def __init__(self,info={}):
            self.info = info
    
        #__getattr__是在查找不到属性的时候调用
        def __getattr__(self, item):
            return self.info[item]
    
        #__getattribute不管属性存不存在,都访问这个
        def __getattribute__(self, item):
            return "haha"
    
    
    if __name__ == '__main__':
        user = User(info={"name":"haha","age":23})
        #不管属性存不存在,都走__getattribute__
        print(user.name)    #haha #即使属性存在也走__getattribute__
        print(user.test)     #haha #不存在的属性也能打印
        print(user.company)   #haha #不存在的属性也能打印
    

    1.3.属性描述符

    验证赋值的时候是不是int类型

    #属性描述符
    
    import numbers
    
    #只要一个类实现了下面三种魔法函数中的一种,这个类就是属性描述符
    class IntField:
        def __get__(self, instance, owner):
            return self.value
        def __set__(self, instance, value):
            if not isinstance(value,numbers.Integral):
                raise ValueError("必须为int")
            self.value = value
        def __delete__(self, instance):
            pass
    
    class User:
        age = IntField()
    
    if __name__ == '__main__':
        user = User()
        user.age = 23
        print(user.age)
    

    如果user.age=23,值是int,可以正常打印

    如果user.age='test',传一个字符串,则会报错

    image

    1.4.newinit的区别

    (1)new方法如果不返回对象,不会执行init方法

    class User:
        def __new__(cls, *args, **kwargs):
            print("in new")
    
        def __init__(self,name):
            print("in init")
            self.name = name
    
    # new是用用来控制对象的生成过程,在对象生成之前
    # init是用来完善对象的
    # 如果new方法不返回对象,则不会调用init函数
    if __name__ == '__main__':
        user = User("haha")
    

    运行结果:没有调用init方法

    image

    (2)返回对象就会执行init方法

    class User:
        def __new__(cls, *args, **kwargs):
            print("in new")         #in new
            print(cls)              #cls是当前class对象    <class '__main__.User'>
            print(type(cls))        #<class 'type'>
            return super().__new__(cls)   #必须返回class对象,才会调用__init__方法
    
        def __init__(self,name):
            print("in init")        #in init
            print(self)             #self是class的实例对象      <__main__.User object at 0x00000000021B8780>
            print(type(self))       #<class '__main__.User'>
            self.name = name
    
    # new是用用来控制对象的生成过程,在对象生成之前
    # init是用来完善对象的
    # 如果new方法不返回对象,则不会调用init函数
    if __name__ == '__main__':
        user = User(name="haha")
    
    #总结
    # __new__ 用来创建实例,在返回的实例上执行__init__,如果不返回实例那么__init__将不会执行
    # __init__ 用来初始化实例,设置属性什么的
    

    1.5.自定义元类

    (1)前戏:通过传入不同的字符串动态的创建不同的类

    def create_class(name):
        if name == 'user':
            class User:
                def __str__(self):
                    return "user"
            return User
    
        elif name == "company":
            class Company:
                def __str__(self):
                    return "company"
            return Company
    
    if __name__ == '__main__':
        Myclass = create_class("user")
        my_obj = Myclass()
        print(my_obj)    #user
        print(type(my_obj))     #<class '__main__.create_class.<locals>.User'>
    

    (2)用type创建

    虽然上面的方法能够创建,但很麻烦,下面是type创建类的一个简单实例

    # 一个简单type创建类的例子
    #type(object_or_name, bases, dict)
    #type里面有三个参数,第一个类名,第二个基类名,第三个是属性
    User = type("User",(),{"name":"haha"})
    
    my_obj = User()
    print(my_obj.name)    #haha
    

    (3)不但可以定义属性,还可以定义方法

    def say(self):     #必须加self
        return "i am haha"
    
    User = type("User",(),{"name":"haha","say":say})
    
    my_obj = User()
    print(my_obj.name)     #haha
    print(my_obj.say())    #i am haha
    

    4)让type创建的类继承一个基类

    def say(self):     #必须加self
        return "i am derek"
    
    class BaseClass:
        def answer(self):
            return "i am baseclass"
    
    #type里面有三个参数,第一个类名,第二个基类名,第三个是属性
    User = type("User",(BaseClass,),{"name":"derek","say":say})
    
    if __name__ == '__main__':
    
        my_obj = User()
        print(my_obj.name)          # derek
        print(my_obj.say())         # i am derek
        print(my_obj.answer())      # i am baseclass
    

    1.6.什么是元类?

    元类就是创建类的类,比如上面的type

    在实际编码中,我们一般不直接用type去创建类,而是用元类的写法,自定义一个元类metaclass去创建

    # 把User类创建的过程委托给元类去做,这样代码的分离性比较好
    
    class MetaClass(type):
        def __new__(cls, *args, **kwargs):
            return super().__new__(cls,*args, **kwargs)
    
    class User(metaclass=MetaClass):
        def __init__(self,name):
            self.name = name
    
        def __str__(self):
            return "test"
    
    if __name__ == '__main__':
        #python中类的实例化过程,会首先寻找metaclass,通过metaclass去创建User类
        my_obj = User(name="haha")
        print(my_obj)    #test
    

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