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Python魔法方法功能與用法簡介

更新時間：2019年04月04日 10:02:18 作者：薔薇Nina

這篇文章主要介紹了Python魔法方法功能與用法,結(jié)合具體實例形式分析了Python面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中魔法方法的概念、功能、原理、用法及相關(guān)操作注意事項,需要的朋友可以參考下

本文實例講述了Python魔法方法功能與用法。分享給大家供大家參考，具體如下：

1、什么是魔法方法？

魔法方法就是可以給你的類增加魔力的特殊方法，如果你的對象實現(xiàn)（重載）了這些方法中的某一個，那么這個方法就會在特殊的情況下被 Python 所調(diào)用，你可以定義自己想要的行為，而這一切都是自動觸發(fā)的。它們經(jīng)常是兩個下劃線包圍來命名的（比如 __init__，__lt__），Python的魔法方法是非常強大的，所以了解其使用方法也變得尤為重要！

2、init(self[, ...])，new(cls[, ...])，del(self)

1）__init__ 構(gòu)造器，當(dāng)一個實例被創(chuàng)建的時候初始化的方法。但是它并不是實例化調(diào)用的第一個方法，__new__才是實例化對象調(diào)用的第一個方法，它只取下 cls 參數(shù)，并把其他參數(shù)傳給 __init__。 __new__很少使用，但是也有它適合的場景，尤其是當(dāng)類繼承自一個像元組或者字符串這樣不經(jīng)常改變的類型的時候。

2）__new__ 使用時注意以下四點：

a） __new__ 是在一個對象實例化的時候所調(diào)用的第一個方法；
b）它的第一個參數(shù)是這個類，其他的參數(shù)是用來直接傳遞給 __init__ 方法；
c） __new__ 返回一個構(gòu)建的實例；
d） __new__ 決定是否要使用該 __init__ 方法，因為 __new__ 可以調(diào)用其他類的構(gòu)造方法或者直接返回別的實例對象來作為本類的實例，如果 __new__ 沒有返回實例對象，則__init__ 不會被調(diào)用；
e） __new__ 主要是用于繼承一個不可變的類型比如一個 tuple 或者 string。

__new__實現(xiàn)單例模式（無論多少次實例化，結(jié)果都是同一個實例）

單例模式（Singleton Pattern）是一種常用的軟件設(shè)計模式，該模式的主要目的是確保某一個類只有一個實例存在。當(dāng)你希望在整個系統(tǒng)中，某個類只能出現(xiàn)一個實例時，單例對象就能派上用場。

比如，某個服務(wù)器程序的配置信息存放在一個文件中，客戶端通過一個 AppConfig 的類來讀取配置文件的信息。如果在程序運行期間，有很多地方都需要使用配置文件的內(nèi)容，也就是說，很多地方都需要創(chuàng)建 AppConfig 對象的實例，這就導(dǎo)致系統(tǒng)中存在多個 AppConfig 的實例對象，而這樣會嚴重浪費內(nèi)存資源，尤其是在配置文件內(nèi)容很多的情況下。事實上，類似 AppConfig 這樣的類，我們希望在程序運行期間只存在一個實例對象。

舉例：

class Person(object):
  def __init__(self, name, age):
    self.name = name
    self.age = age
  def __new__(cls, *args, **kwargs):
    if not hasattr(cls,'instance'):
      cls.instance = super().__new__(cls)
    return cls.instance
a = Person('p1',21)
b = Person('p2',22)
print(a == b, a.name == b.name)    # 這里的打印結(jié)果都是True，可見 a 和 b 都是同一個實例（實例 b 覆蓋了實例 a）。
# 單例作用：
  #第一、控制資源的使用，通過線程同步來控制資源的并發(fā)訪問；
  #第二、控制實例產(chǎn)生的數(shù)量，達到節(jié)約資源的目的；
  #第三、作為通信媒介使用，也就是數(shù)據(jù)共享。比如，數(shù)據(jù)庫連接池的設(shè)計一般采用單例模式，數(shù)據(jù)庫連接是一種數(shù)據(jù)庫資源。
# 應(yīng)用場景：
  #Python的logger就是一個單例模式，用以日志記錄
  #線程池、數(shù)據(jù)庫連接池等資源池一般也用單例模式
  #Windows的資源管理器是一個單例模式
  #網(wǎng)站計數(shù)器

3）__del__ 析構(gòu)器，當(dāng)實例被銷毀時調(diào)用。

3、call(self[,args ...])，getitem(self,key)，setitem(self,key,value)

1）__call__ 允許一個類的實例像函數(shù)一樣被調(diào)用，如下。

class Person(object):
  def __init__(self, name, age):
    self.name = name
    self.age = age
    self.instance = add
  def __call__(self,*args):
    return self.instance(*args)
def add(args):
  return args[0] + args[1]
a = Person('p1', 20)
print(a([1,2]))
#這里將打印 3
#可見當(dāng)創(chuàng)建a這個對象之后，如果定義了__call__函數(shù)則對象是可以像函數(shù)一樣調(diào)用的。

2）__getitem__ 定義獲取容器中指定元素的行為，相當(dāng)于self[key]，如下。

class Person(object):
  def __init__(self, name, age):
    self.name = name
    self.age = age
    self._registry = {
      'name': name,
      'age': age
    }
  def __call__(self, *args):
    return self.instance(*args)
  def __getitem__(self, key):
    if key not in self._registry.keys():
      raise Exception('Please registry the key:%s first !' % (key,))
    return self._registry[key]
a = Person('p1', 20)
print(a['name'],a['age'])
#這里打印的是 'p1' 20
#可見__getitem__使實例可以像字典一樣訪問

3）__setitem__ 設(shè)置容器中指定元素的行為，相當(dāng)于self[key] = value 。

4、getattr(self,name)，getattribute(self,name)，setattr(self,name,value)，delattr(self,name)

1）__getattr__ ()：當(dāng)用戶試圖訪問一個不存在屬性時觸發(fā)；

2）__getattribute__()：當(dāng)一個屬性（無論存在與否）被訪問時觸發(fā)；

3）__setattr__ ()：當(dāng)一個屬性被設(shè)置時觸發(fā)；

4）__delattr__ ()：當(dāng)一個屬性被刪除時觸發(fā)。

class Person(object):
  def __init__(self, name, age):
    self.name = name
    self.age = age
    self._registry = {
      'name': name,
      'age': age
    }
  def __getattribute__(self, item):
    #注意此處不要再訪問屬性，如self.__dict__[item]
    #因為self.__dict__依然會被__getattribute__攔截，這樣就會陷入死循環(huán)
    return object.__getattribute__(self,item)
  def __getattr__(self, item):
    print("don't have the attribute ",item)
    return False
  def __setattr__(self, key, value):
    self.__dict__[key] = value
a = Person('p1', 20)
print(a.cs)      #這里會打印 don't have the attribute cs 以及 False
a.cs = '測試'     #這里設(shè)置該屬性值為'測試'
print(a.cs)      #這里將打印出'測試'

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希望本文所述對大家Python程序設(shè)計有所幫助。

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