Python中的魔術(shù)方法是什么

今天就跟大家聊聊有關(guān)Python中的魔術(shù)方法是什么，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。

介紹

在Python中，所有以“__”雙下劃線包起來(lái)的方法，都統(tǒng)稱為“Magic Method”，中文稱『魔術(shù)方法』,例如類的初始化方法 __init__ ,Python中所有的魔術(shù)方法均在官方文檔中有相應(yīng)描述，但是對(duì)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(gè)例子。

構(gòu)造和初始化

每個(gè)Pythoner都知道一個(gè)最基本的魔術(shù)方法， __init__ 。通過(guò)此方法我們可以定義一個(gè)對(duì)象的初始操作。然而，當(dāng)調(diào)用 x = SomeClass() 的時(shí)候， __init__ 并不是第一個(gè)被調(diào)用的方法。實(shí)際上，還有一個(gè)叫做__new__ 的方法，兩個(gè)共同構(gòu)成了“構(gòu)造函數(shù)”。

__new__是用來(lái)創(chuàng)建類并返回這個(gè)類的實(shí)例, 而__init__只是將傳入的參數(shù)來(lái)初始化該實(shí)例。

在對(duì)象生命周期調(diào)用結(jié)束時(shí)，__del__ 方法會(huì)被調(diào)用，可以將__del__理解為“構(gòu)析函數(shù)”。下面通過(guò)代碼的看一看這三個(gè)方法:

from os.path import join
class FileObject:
    '''給文件對(duì)象進(jìn)行包裝從而確認(rèn)在刪除時(shí)文件流關(guān)閉'''
    def __init__(self, filepath='~', filename='sample.txt'):
        #讀寫模式打開一個(gè)文件
        self.file = open(join(filepath, filename), 'r+')
    def __del__(self):
        self.file.close()
        del self.file

控制屬性訪問

許多從其他語(yǔ)言轉(zhuǎn)到Python的人會(huì)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(shí)可以通過(guò)魔術(shù)方法來(lái)完成封裝。我們來(lái)看一下:

__getattr__(self, name):

定義當(dāng)用戶試圖獲取一個(gè)不存在的屬性時(shí)的行為。這適用于對(duì)普通拼寫錯(cuò)誤的獲取和重定向，對(duì)獲取一些不建議的屬性時(shí)候給出警告(如果你愿意你也可以計(jì)算并且給出一個(gè)值)或者處理一個(gè) AttributeError 。只有當(dāng)調(diào)用不存在的屬性的時(shí)候會(huì)被返回。

__setattr__(self, name, value):

與__getattr__(self, name)不同，__setattr__ 是一個(gè)封裝的解決方案。無(wú)論屬性是否存在，它都允許你定義對(duì)對(duì)屬性的賦值行為，以為這你可以對(duì)屬性的值進(jìn)行個(gè)性定制。實(shí)現(xiàn)__setattr__時(shí)要避免"無(wú)限遞歸"的錯(cuò)誤。

__delattr__:

與 __setattr__ 相同，但是功能是刪除一個(gè)屬性而不是設(shè)置他們。實(shí)現(xiàn)時(shí)也要防止無(wú)限遞歸現(xiàn)象發(fā)生。

__getattribute__(self, name):

__getattribute__定義了你的屬性被訪問時(shí)的行為，相比較，__getattr__只有該屬性不存在時(shí)才會(huì)起作用。因此，在支持__getattribute__的Python版本,調(diào)用__getattr__前必定會(huì)調(diào)用 __getattribute__。__getattribute__同樣要避免"無(wú)限遞歸"的錯(cuò)誤。需要提醒的是，最好不要嘗試去實(shí)現(xiàn)__getattribute__,因?yàn)楹苌僖姷竭@種做法，而且很容易出bug。

在進(jìn)行屬性訪問控制定義的時(shí)候很可能會(huì)很容易引起“無(wú)限遞歸”。如下面代碼:

#  錯(cuò)誤用法
def __setattr__(self, name, value):
    self.name = value
    # 每當(dāng)屬性被賦值的時(shí)候(如self.name = value)， ``__setattr__()`` 會(huì)被調(diào)用，這樣就造成了遞歸調(diào)用。
    # 這意味這會(huì)調(diào)用 ``self.__setattr__('name', value)`` ，每次方法會(huì)調(diào)用自己。這樣會(huì)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

創(chuàng)建自定義容器

有很多方法可以讓你的Python類行為向內(nèi)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?nèi)萜骱筒豢勺內(nèi)萜鞯膮^(qū)別在于，不可變?nèi)萜饕坏┵x值后，不可對(duì)其中的某個(gè)元素進(jìn)行修改。

在講創(chuàng)建自定義容器之前，應(yīng)該先了解下協(xié)議。這里的協(xié)議跟其他語(yǔ)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(xié)議是很不正式的，不需要明確聲明實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上，他們更像一種指南。

自定義容器的magic method

下面細(xì)致了解下定義容器可能用到的魔術(shù)方法。首先，實(shí)現(xiàn)不可變?nèi)萜鞯脑挘阒荒芏x __len__ 和 __getitem__ (下面會(huì)講更多)?？勺?nèi)萜鲄f(xié)議則需要所有不可變?nèi)萜鞯乃?，另外還需要 __setitem__ 和 __delitem__ 。如果你希望你的對(duì)象是可迭代的話，你需要定義 __iter__ 會(huì)返回一個(gè)迭代器。迭代器必須遵循迭代器協(xié)議，需要有 __iter__(返回它本身) 和 next。

__len__(self):

返回容器的長(zhǎng)度。對(duì)于可變和不可變?nèi)萜鞯膮f(xié)議，這都是其中的一部分。

__getitem__(self, key):

定義當(dāng)某一項(xiàng)被訪問時(shí)，使用self[key]所產(chǎn)生的行為。這也是不可變?nèi)萜骱涂勺內(nèi)萜鲄f(xié)議的一部分。如果鍵的類型錯(cuò)誤將產(chǎn)生TypeError；如果key沒有合適的值則產(chǎn)生KeyError。

__setitem__(self, key, value):

當(dāng)你執(zhí)行self[key] = value時(shí)，調(diào)用的是該方法。

__delitem__(self, key):

定義當(dāng)一個(gè)項(xiàng)目被刪除時(shí)的行為(比如 del self[key])。這只是可變?nèi)萜鲄f(xié)議中的一部分。當(dāng)使用一個(gè)無(wú)效的鍵時(shí)應(yīng)該拋出適當(dāng)?shù)漠惓！?br/>

__iter__(self):

返回一個(gè)容器迭代器，很多情況下會(huì)返回迭代器，尤其是當(dāng)內(nèi)置的iter()方法被調(diào)用的時(shí)候，以及當(dāng)使用for x in container:方式循環(huán)的時(shí)候。迭代器是它們本身的對(duì)象，它們必須定義返回self的__iter__方法。

__reversed__(self):

實(shí)現(xiàn)當(dāng)reversed()被調(diào)用時(shí)的行為。應(yīng)該返回序列反轉(zhuǎn)后的版本。僅當(dāng)序列可以是有序的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)它，例如對(duì)于列表或者元組。

__contains__(self, item):

定義了調(diào)用in和not in來(lái)測(cè)試成員是否存在的時(shí)候所產(chǎn)生的行為。你可能會(huì)問為什么這個(gè)不是序列協(xié)議的一部分？因?yàn)楫?dāng)__contains__沒有被定義的時(shí)候，如果沒有定義，那么Python會(huì)迭代容器中的元素來(lái)一個(gè)一個(gè)比較，從而決定返回True或者False。

__missing__(self, key):

dict字典類型會(huì)有該方法，它定義了key如果在容器中找不到時(shí)觸發(fā)的行為。比如d = {'a': 1}, 當(dāng)你執(zhí)行d[notexist]時(shí)，d.__missing__['notexist']就會(huì)被調(diào)用。

看完上述內(nèi)容，你們對(duì)Python中的魔術(shù)方法是什么有進(jìn)一步的了解嗎？如果還想了解更多知識(shí)或者相關(guān)內(nèi)容，請(qǐng)關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝大家的支持。