定制類 · python

[TOC] # `__str__` 我們先定義一個Student類，打印一個實例： ~~~ >>> class Student(object): ... def __init__(self, name): ... self.name = name ... >>> print(Student('Michael')) <__main__.Student object at 0x109afb190> ~~~ 打印出一堆`<__main__.Student object at 0x109afb190>`，不好看。怎么才能打印得好看呢？只需要定義好`__str__()`方法，返回一個好看的字符串就可以了： ~~~ >>> class Student(object): ... def __init__(self, name): ... self.name = name ... def __str__(self): ... return 'Student object (name: %s)' % self.name ... >>> print(Student('Michael')) Student object (name: Michael) ~~~ `__str__()`返回用戶看到的字符串，而`__repr__()`返回程序開發者看到的字符串，也就是說，`__repr__()`是為調試服務的。解決辦法是再定義一個`__repr__()`。但是通常`__str__()`和`__repr__()`代碼都是一樣的，所以，有個偷懶的寫法： ~~~ class Student(object): def __init__(self, name): self.name = name def __str__(self): return 'Student object (name=%s)' % self.name __repr__ = __str__ ~~~ # `__getitem__` Fib實例雖然能作用于for循環，看起來和list有點像，但是，把它當成list來使用還是不行，比如，取第5個元素： ~~~ >>> Fib()[5] Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: 'Fib' object does not support indexing ~~~ 要表現得像list那樣按照下標取出元素，需要實現`__getitem__()`方法： ~~~ class Fib(object): def __getitem__(self, n): a, b = 1, 1 for x in range(n): a, b = b, a + b return a ~~~ 現在，就可以按下標訪問數列的任意一項了： ~~~ >>> f = Fib() >>> f[0] 1 >>> f[1] 1 >>> f[2] 2 >>> f[3] 3 >>> f[10] 89 >>> f[100] 573147844013817084101 ~~~ 但是list有個神奇的切片方法： ~~~ >>> list(range(100))[5:10] [5, 6, 7, 8, 9] ~~~ 對于Fib卻報錯。原因是`__getitem__()`傳入的參數可能是一個int，也可能是一個切片對象slice，所以要做判斷： ~~~ class Fib(object): def __getitem__(self, n): if isinstance(n, int): # n是索引 a, b = 1, 1 for x in range(n): a, b = b, a + b return a if isinstance(n, slice): # n是切片 start = n.start stop = n.stop if start is None: start = 0 a, b = 1, 1 L = [] for x in range(stop): if x >= start: L.append(a) a, b = b, a + b return L ~~~ 現在試試Fib的切片： ~~~ >>> f = Fib() >>> f[0:5] [1, 1, 2, 3, 5] >>> f[:10] [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55] ~~~ 但是沒有對step參數作處理： ~~~ >>> f[:10:2] [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89] ~~~ 也沒有對負數作處理，所以，要正確實現一個`__getitem__()`還是有很多工作要做的。此外，如果把對象看成dict，`__getitem__()`的參數也可能是一個可以作key的object，例如str。與之對應的是`__setitem__()`方法，把對象視作list或dict來對集合賦值。最后，還有一個`__delitem__()`方法，用于刪除某個元素 # `__getattr__` 正常情況下，當我們調用類的方法或屬性時，如果不存在，就會報錯。比如定義Student類： ~~~ class Student(object): def __init__(self): self.name = 'Michael' ~~~ 調用name屬性，沒問題，但是，調用不存在的score屬性，就有問題了： ~~~ >>> s = Student() >>> print(s.name) Michael >>> print(s.score) Traceback (most recent call last): ... AttributeError: 'Student' object has no attribute 'score' ~~~ 錯誤信息很清楚地告訴我們，沒有找到score這個attribute。要避免這個錯誤，除了可以加上一個score屬性外，Python還有另一個機制，那就是寫一個`__getattr__()`方法，動態返回一個屬性。修改如下： ~~~ class Student(object): def __init__(self): self.name = 'Michael' def __getattr__(self, attr): if attr=='score': return 99 ~~~ 當調用不存在的屬性時，比如score，Python解釋器會試圖調用`__getattr__(self, 'score')`來嘗試獲得屬性，這樣，我們就有機會返回score的值： ~~~ >>> s = Student() >>> s.name 'Michael' >>> s.score 99 ~~~ 返回函數也是完全可以的： ~~~ class Student(object): def __getattr__(self, attr): if attr=='age': return lambda: 25 ~~~ 只是調用方式要變為： ~~~ >>> s.age() 25 ~~~ 注意，只有在沒有找到屬性的情況下，才調用`__getattr__`，已有的屬性，比如name，不會在`__getattr__`中查找。此外，注意到任意調用如s.abc都會返回None，這是因為我們定義的`__getattr__`默認返回就是None。要讓class只響應特定的幾個屬性，我們就要按照約定，拋出AttributeError的錯誤： ~~~ class Student(object): def __getattr__(self, attr): if attr=='age': return lambda: 25 raise AttributeError('\'Student\' object has no attribute \'%s\'' % attr) ~~~ 如果要寫SDK，給每個URL對應的API都寫一個方法，那得累死，而且，API一旦改動，SDK也要改。利用完全動態的`__getattr__`，我們可以寫出一個鏈式調用： ~~~ class Chain(object): def __init__(self, path=''): self._path = path def __getattr__(self, path): return Chain('%s/%s' % (self._path, path)) def __str__(self): return self._path __repr__ = __str__ ~~~ 試試： ~~~ >>> Chain().status.user.timeline.list '/status/user/timeline/list' ~~~ # `__call__` 一個對象實例可以有自己的屬性和方法，當我們調用實例方法時，我們用instance.method()來調用。能不能直接在實例本身上調用呢？在Python中，答案是肯定的。任何類，只需要定義一個`__call__()`方法，就可以直接對實例進行調用。請看示例： ~~~ class Student(object): def __init__(self, name): self.name = name def __call__(self): print('My name is %s.' % self.name) ~~~ 調用方式如下： ~~~ >>> s = Student('Michael') >>> s() # self參數不要傳入 My name is Michael. ~~~ `__call__()`還可以定義參數。對實例進行直接調用就好比對一個函數進行調用一樣，所以你完全可以把對象看成函數，把函數看成對象，因為這兩者之間本來就沒啥根本的區別。如果你把對象看成函數，那么函數本身其實也可以在運行期動態創建出來，因為類的實例都是運行期創建出來的，這么一來，我們就模糊了對象和函數的界限。那么，怎么判斷一個變量是對象還是函數呢？其實，更多的時候，我們需要判斷一個對象是否能被調用，能被調用的對象就是一個Callable對象，比如函數和我們上面定義的帶有`__call__()`的類實例： ~~~ >>> callable(Student()) True >>> callable(max) True >>> callable([1, 2, 3]) False >>> callable(None) False >>> callable('str') False ~~~ 通過callable()函數，我們就可以判斷一個對象是否是“可調用”對象