Python中一切皆是對象,每個對象都可以有多個屬性。Python是如何管理這些屬性呢?我們來探討一下。
### 屬性的__dict__系統
對象的屬性包含兩部分:**類屬性**和**對象屬性**。對象的屬性可能來自于其類的定義,叫做類屬性。類屬性可能來自于類的定義自身,也可能來自父類。一個對象的屬性還可能是該對象實例定義的,叫做對象屬性。
對象的屬性存儲在對象的__dict__屬性中。__dict__為一個字典,鍵為屬性名,對應的值為屬性本身。下面是一個例子。
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class bird(object):
feather = True
class chicken(bird):
fly = False
def __init__(self, age):
self.age = age
summer = chicken(2)
print(bird.__dict__)
print(chicken.__dict__)
print(summer.__dict__)
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對于summer對象,對象的屬性包括,類屬性:feather/fly/__init__,對象屬性:age.
當我們有一個summer對象的時候,分別查詢summer對象、chicken類、bird類以及object類的屬性,就可以知道summer對象的所有的__dict__,就可以找到通過對象summer可以調用和修改所有的屬性了。
### 特性
同一個對象的不同屬性之間可以存在依賴關系。當某個屬性被修改時,我們希望依賴于該屬性的其他屬性也同時變化。這時,我們不能通過__dict__的方式來靜態的存儲屬性。Python提供多種即時生成屬性的方法。其中一種稱為特性。特性是特殊的屬性。比如我們為chicken類增加一個特性adult。當對象的age超過1時,adult為True;否則為False:
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class bird(object):
feather = True
class chicken(bird):
fly = False
def __init__(self, age):
self.age = age
def getAdult(self):
if self.age > 1.0: return True
else: return False
adult = property(getAdult) # property is built-in
summer = chicken(2)
print(summer.adult)
summer.age = 0.5
print(summer.adult)
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特性使用內置函數property()來創建。property()最多可以加載四個參數。前三個參數為函數,分別用于查詢特性、修改特性、刪除特性。最后一個參數為特性的文檔,可以為一個字符串,起說明作用。
我們用下一個例子進一步說明:
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class num(object):
def __init__(self, value):
self.value = value
def getNeg(self):
return -self.value
def setNeg(self, value):
self.value = -value
def delNeg(self):
print("value also deleted")
del self.value
neg = property(getNeg, setNeg, delNeg, "I'm negative")
x = num(1.1)
print(x.neg)
x.neg = -22
print(x.value)
print(num.neg.__doc__)
del x.neg
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上面的num為一個數字,而neg為一個特性,用來表示數字的負數。當一個數字確定時,它的負數總是確定的;而當我們修改一個數的負數時,它本身的值也應該變化。這兩點由getNeg和setNeg來實現。而delNeg表示的是,如果刪除特性neg,那么應該執行的操作是刪除屬性value。最后一個參數為特性negative的說明文檔。
### 使用特殊方法__getattr__
我們可以用__getattr__(self,name)來查詢即時生成的屬性,當我們查詢一個屬性時,**如果通過__dict__方法無法找到該屬性**,那么Python會調用對象的__getattr__方法,來即時生成該屬性。比如:
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class bird(object):
feather = True
class chicken(bird):
fly = False
def __init__(self, age):
self.age = age
def __getattr__(self, name):
if name == 'adult':
if self.age > 1.0: return True
else: return False
else: raise AttributeError(name)
summer = chicken(2)
print(summer.adult)
summer.age = 0.5
print(summer.adult)
print(summer.male)
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每個特性需要有自己的處理函數,而__getattr__可以將所有的即時生成屬性放在同一個函數中處理。__getattr__可以根據函數名區別處理不同的屬性。比如上面我們查詢屬性名male的時候,raise AttributeError。
print(summer.adult) __getattr__生成adult屬性,print(summer.male)無法生成(__getattr__中沒有對應的生成項),拋出異常。
__setattr__(self, name, value)和__delattr__(self, name)可用于修改和刪除屬性。它們的應用面更廣,可用于任意屬性。
### 總結
__dict__分層存儲屬性。每一層的__dict__只存儲該層新增的屬性。子類不需要重復存儲父類中的屬性。
即時生成屬性是值得了解的概念。在Python開發中,你有可能使用這種方法來更合理的管理對象的屬性。