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Python類(lèi)的動(dòng)態(tài)綁定實(shí)現(xiàn)原理

更新時(shí)間：2020年03月21日 13:07:29 作者：luoheng

這篇文章主要介紹了Python類(lèi)的動(dòng)態(tài)綁定實(shí)現(xiàn)原理,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下

使用實(shí)例引用類(lèi)的屬性時(shí)，會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)綁定。即python會(huì)在實(shí)例每次引用類(lèi)屬性時(shí)，將對(duì)應(yīng)的類(lèi)屬性綁定到實(shí)例上。

動(dòng)態(tài)綁定的例子：

class A:
  def test1(self):
    print("hello")
  
  def test2(self):
    print("world")

def bound():
  a = A()
  a.test1()
  A.test1 = A.test2
  a.test1()

if __name__ == "__main__":
  bound()

輸出結(jié)果：

hello2 world

從上述代碼中可以看到，類(lèi)方法的變化是實(shí)時(shí)影響實(shí)例對(duì)方法的調(diào)用的，這說(shuō)明python是在實(shí)例調(diào)用方法的過(guò)程中動(dòng)態(tài)地查找類(lèi)方法。

動(dòng)態(tài)綁定的代價(jià)：

class A:
  def test(self):
    pass
def one_loop(limited_time):
  a = A()
  for i in range(limited_time):
    a.test()
  f = a.test
  for i in range(limited_time):
    f()

上圖兩個(gè)循環(huán)中，一個(gè)調(diào)用a.test()，不斷進(jìn)行動(dòng)態(tài)綁定，另一個(gè)則先把a(bǔ).test賦值給f，只有一次動(dòng)態(tài)綁定，通過(guò)對(duì)兩個(gè)循環(huán)計(jì)時(shí)，測(cè)試動(dòng)態(tài)綁定的代價(jià)。

輸出結(jié)果：

1 [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0009999275207519531, 0.008995771408081055, 0.19991111755371094, 1.2715933322906494, 15.831915855407715]
2 [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.12503726671039295, 0.09472344399590288, 0.1999776288967874, 0.131608969147562, 0.1553209370384522]

折線圖中橫坐標(biāo)為log10(循環(huán)次數(shù))，縱坐標(biāo)為秒數(shù)。

輸出數(shù)據(jù)中，第一行為動(dòng)態(tài)綁定和一次綁定耗費(fèi)時(shí)間的差值，第二行為差值占動(dòng)態(tài)綁定總時(shí)間的比例。

可以看出，在次數(shù)很小的時(shí)候，兩者基本沒(méi)有差距，或者說(shuō)差距忽略不計(jì)。

在10^7次循環(huán)，即千萬(wàn)次循環(huán)的時(shí)候，動(dòng)態(tài)綁定與靜態(tài)綁定的耗費(fèi)時(shí)間才出現(xiàn)了明顯差異，當(dāng)循環(huán)次數(shù)達(dá)到十億級(jí)的時(shí)候，耗費(fèi)時(shí)間相差15秒之多，約占總時(shí)間的15%。

由上可知，動(dòng)態(tài)綁定效率低于靜態(tài)綁定，但由于綁定代價(jià)耗時(shí)很少，在次數(shù)很少的時(shí)候基本沒(méi)有影響。

動(dòng)態(tài)綁定的優(yōu)點(diǎn)：

class A:
  def test_hello(self):
    print("hello")

def test_world(self):
  print("world")

def main():
  s = A()
  # 提前綁定
  f = s.test_hello
  # 改變方法
  A.test_hello = test_world
  f()
  # 動(dòng)態(tài)綁定
  s.test_hello()

if __name__ == "__main__":
  main()

輸出結(jié)果：

hello2 world

類(lèi)方法的變動(dòng)能夠?qū)崟r(shí)反應(yīng)在動(dòng)態(tài)綁定上，而提前綁定則無(wú)法感知到類(lèi)方法的變動(dòng)。

總結(jié)：

1. 一次動(dòng)態(tài)綁定代價(jià)很小，當(dāng)綁定次數(shù)少的時(shí)候基本不影響效率，當(dāng)綁定次數(shù)達(dá)到千萬(wàn)級(jí)時(shí)影響才會(huì)很顯著。

2. 動(dòng)態(tài)綁定實(shí)時(shí)跟蹤類(lèi)方法的變動(dòng)，更具靈活性。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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