python cookbook第三版学习笔记十四：类和对象(五)代理类以及内存回收

代理类：

代理类的作用其实有继承有些类似，如果你想将某个实例的属性访问代理到内部另外一个实例中去，可以用继承也可以用代理。来看下代理的应用：

class A:
    def spam(self,x):
        print 'in Class A x=%d' % x
    def foo(self):
        print 'in Class A:foo()'

class B1:
    def __init__(self):
        self._a=A()          ⑴
    def spam(self,x):
        return self._a.spam(x)      ⑵
    def foo(self):
        return self._a.foo()    ⑶
    def bar(self):
        pass
if __name__ == "__main__":
    b=B1()
    b.spam(42)
    b.foo()

E:\python2.7.11\python.exe E:/py_prj/python_cookbook/chapter8.py

in Class A x=42

in Class A:foo()

在(1)中，将self._a赋值为A的实例。在（2）中，self._a.spam(x),self._a.foo其实等于A().spam(x)和A().foo().通过这样的方式，在B1中能够访问到A中的实现。这也就实现了spam()和foo()的代理

如果仅仅是两个函数需要代理，那么代码量还不算很大，但是如果有很多函数需要代理，每个函数在B1中都需要写一个对应的代理函数就很麻烦了。这种情况下使用__getattr__就方便很多

class A:
    def spam(self,x):
        print 'in Class A x=%d' % x
    def foo(self):
        print 'in Class A:foo()'

class B:
    def __init__(self):
        self._a=A()
    def bar(self):
        pass
    def __getattr__(self, item):
        return getattr(self._a,item)

if __name__ == "__main__":
    b=B()
    b.spam(42)
    b.foo()

E:\python2.7.11\python.exe E:/py_prj/python_cookbook/chapter8.py

{'name': 'x'}

in Class A x=42

in Class A:foo()

在实例以及类中找不到对应的属性的时候会调用__getattr__。上面的实现在调用b.spam(42)以及b.foo()的时候将会调用__getattr__。getattr(self._a,item)等价于self._a.item

创建不调用init方法的实例。Python中的__init__方法其实是一个构造函数，在调用对应的类实例的时候，首先调用__init__方法。但是有没有方法可以绕开执行__init__呢？ __new__就可以达到这个目的，来看下面的例子。

class Date(object):
    def __init__(self,year,month,day):
        self.year=year
        self.month=month
        self.day=day

if __name__ == "__main__":
    d=Date.__new__(Date)
    print d.year

E:\python2.7.11\python.exe E:/py_prj/python_cookbook/chapter8.py

Traceback (most recent call last):

  File "E:/py_prj/python_cookbook/chapter8.py", line 236, in <module>

    print d.year

AttributeError: 'Date' object has no attribute 'year'

首先通过Date.__new__(Date)创建一个实例，当执行d.year的时候提示没有year这个属性，这是因为没有执行__init__.如果添加下面的代码则不会有问题

print d.__init__(1,2,3)
print d.year

注意：

只有在新式类中才会有__new__的方法，经典类中是没有的，因此要在python2.7中使用__new__方法，必须要继承自object。而python3.0中都是新式类。可以直接使用__new__

我们还可以将这个__new__写到类中去：

class Date(object):
    def __init__(self,year,month,day):
        self.year=year
        self.month=month
        self.day=day
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        print 'new'
        print object.__new__(cls,*args, **kwargs)
        return object.__new__(cls,*args, **kwargs)
if __name__ == "__main__":
    d=Date(2017,7,16)

E:\python2.7.11\python.exe E:/py_prj/python_cookbook/chapter8.py

new

<__main__.Date object at 0x017DD3D0>

通过上面的实现可以看到__new__其实反馈的就是__init__中的self.在实例创建过程中__new__方法优于__init__方法。另外在__new__中必须要有返回值，这个返回值就是生成的实例。所以__new__和__init__就像这么一个关系，__init__提供生产的原料self(但并不保证这个原料来源正宗，像上面那样它用的是另一个不相关的类的__new__方法类得到这个实例)，而__init__就用__new__给的原料来完善这个对象（尽管它不知道这些原料是不是正宗的）

如果我们完全不想用__init__来初始化实例，可以用下面的方法：

class Date(object):
    @classmethod
    def today(cls,year,month,day):
        d=cls.__new__(cls)
        d.year=2017
        d.month=7
        d.day=16
        return d

if __name__ == "__main__":
    d=Date.today(2017,7,16)
    print d.year

通过classmethod修饰today方法，通过调用today方法也可以实现__init__方法

垃圾内存回收

一：垃圾内存回收:

在内部，创建一个对象时，Python总是在对象的C结构体里保存一个整数，称为 引用数。期初，Python将这个值设置为1：当引用数为0 的时候，就会销毁这个对象，然后释放内存

导致引用计数+1的情况：

1. 对象被创建，例如n=1
2. 对象被引用，例如n1=n
3. 对象被作为参数，传入到一个函数中，例如func(n)
4. 对象作为一个元素，存储在容器中，例如list1=[n,n1]

导致引用计数-1的情况

1. 对象的别名被显式销毁，例如del a
2. 对象的别名被赋予新的对象，例如a=2
3. 一个对象离开它的作用域，例如f函数执行完毕时，func函数中的局部变量（全局变量不会）
4. 对象所在的容器被销毁，或从容器中删除对象

参考下面的代码：

class Node(object):
    def __init__(self,val):
        self.value=val
if __name__ == "__main__":
    n1=Node('abc')
    n2=Node('def')
    n3=Node('ghi')
    print sys.getrefcount(n1)
    print sys.getrefcount(n2)
    print sys.getrefcount(n3)

E:\python2.7.11\python.exe E:/py_prj/python_cookbook/chapter8.py

2

2

2

由于n1,n2,n3都被传入了getrefcount，按照上面计数的规则，因此最终的引用计数为2. 对应的关系如下图。

如果改变下引用，让n2引用n1.n2=n1.”ghi”被n1和n2同时引用，因此引用数变成2.而abc由于没有任何引用，所以引用计数为0，内存被清空