百万年薪python之路 -- 面向对象之 反射,双下方法

面向对象之 反射,双下方法

1. 反射

计算机科学领域主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力（自省）

python面向对象中的反射：通过字符串的形式操作对象相关的属性。python中的一切事物都是对象（都可以使用反射）

主要适用于四种情况:

1.对对象的反射

class Foo:
    f = '类的静态变量'
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age

    def say_hi(self):
        print('hi,%s'%self.name)

obj=Foo('egon',73)

#检测是否含有某属性
print(hasattr(obj,'name'))
print(hasattr(obj,'say_hi'))

#获取属性
n=getattr(obj,'name')
print(n)
func=getattr(obj,'say_hi')
func()

print(getattr(obj,'aaaaaaaa','不存在啊')) #报错

#设置属性
setattr(obj,'sb',True)
setattr(obj,'show_name',lambda self:self.name+'sb')
print(obj.__dict__)
print(obj.show_name(obj))

#删除属性
delattr(obj,'age')
delattr(obj,'show_name')
delattr(obj,'show_name111')#不存在,则报错

print(obj.__dict__)

对实例化对象的示例

2.对类的反射

class Foo(object):

    staticField = "old boy"

    def __init__(self):
        self.name = 'wupeiqi'

    def func(self):
        return 'func'

    @staticmethod
    def bar():
        return 'bar'

print getattr(Foo, 'staticField')
print getattr(Foo, 'func')
print getattr(Foo, 'bar')

3.当前模块的反射

import sys

def s1():
    print 'in s1 章超印'

def s2():
    print 'in s2 zcy'

this_module = sys.modules[__name__]

hasattr(this_module, 's1')
getattr(this_module, 's2')

4.其他模块的反射

#一个模块中的代码
def test():
    print('from the test')
"""
程序目录：
    module_test.py
    index.py

当前文件：
    index.py
"""
# 另一个模块中的代码
import module_test as obj

#obj.test()

print(hasattr(obj,'test'))

getattr(obj,'test')()

其他模块的示例

反射的应用：

了解了反射的四个函数。那么反射到底有什么用呢？它的应用场景是什么呢？

现在让我们打开浏览器，访问一个网站，你单击登录就跳转到登录界面，你单击注册就跳转到注册界面，等等，其实你单击的其实是一个个的链接，每一个链接都会有一个函数或者方法来处理。

没学反射之前

class User:
    def login(self):
        print('欢迎来到登录页面')

    def register(self):
        print('欢迎来到注册页面')

    def save(self):
        print('欢迎来到存储页面')

while 1:
    choose = input('>>>').strip()
    if choose == 'login':
        obj = User()
        obj.login()

    elif choose == 'register':
        obj = User()
        obj.register()

    elif choose == 'save':
        obj = User()
        obj.save()

学了之后

class User:
    def login(self):
        print('欢迎来到登录页面')

    def register(self):
        print('欢迎来到注册页面')

    def save(self):
        print('欢迎来到存储页面')

user = User()
while 1:
    choose = input('>>>').strip()
    if hasattr(user,choose):
        func = getattr(user,choose)
        func()
    else:
        print('输入错误。。。。')

学了反射之后解决方式

可以看出反射的益处:简单,一目了然

2. 函数 VS 方法

可以通过以下几种方式确定什么是函数,什么是方法

2.1 通过打印函数名(方法名)确定

def func():
    print("in func")

class A:
    def func(self):
        print("in A.func")

obj = A()
print(func)  # 函数       <function func at 0x000001AD5BB0D1E0>
print(A.func)  # 函数     <function A.func at 0x000001AD5BCBB598>
print(obj.func)  # 方法   <bound method A.func of <__main__.A object at 0x000001AD5BC11940>>

2.2 通过types模块验证

from types import FunctionType
from types import MethodType

def func():
    pass

class A:
    def func(self):
        pass

obj = A()

print(isinstance(func,FunctionType))  # True
print(isinstance(A.func,FunctionType))  # True
print(isinstance(obj.func,FunctionType))  # False
print(isinstance(obj.func,MethodType))  # True

2.3 静态方法就是函数

from types import FunctionType
from types import MethodType

class A:

    def func(self):
        pass

    @classmethod
    def func1(self):
        pass

    @staticmethod
    def func2(self):
        pass
obj = A()

# 静态方法其实是函数
# print(isinstance(A.func2,FunctionType))  # True
# print(isinstance(obj.func2,FunctionType))  # True

2.4 函数和方法的传参方式 (最直接的判断方式)

​ 函数是显式传递参数

​ 方法中的数据则是隐式传参

3. 双下方法

1. _ new _ new一个对象 构造方法 ***

   class A:
       def __init__(self):
           self.x = 1
           print('in init function')
       def __new__(cls, *args, **kwargs):
           print('in new function')
           return object.__new__(A, *args, **kwargs)
   
   a = A()
   print(a.x)

   class A(object):
   
       def __init__(self):
   
           self.x = 1
           print('in init function')
   
       def __new__(cls, *args, **kwargs):
           print('in new function')
           return object.__new__(A)  # object 342534
   
   # # 对象是object类的__new__方法 产生了一个对象.
   a = A()
   
   # 类名()
   # 1. 先触发 object的__new__方法,此方法在内存中开辟一个对象空间.
   # 2. 执行__init__方法,给对象封装属性.
   print(a)

   单例模式:

   # python中的设计模式: 单例模式
   #
   # 一个类只允许实例化一个对象.
   class A:
   
       pass
   obj = A()
   print(obj)
   obj1 = A()
   print(obj1)
   obj2 = A()
   print(obj2)
   
   # 手写单例模式
   class A:
       __instance = None
   
       def __init__(self,name):
           self.name = name
   
       def __new__(cls,*args,**kwargs):
           if not cls.__instance:
               cls.__instance = object.__new__(cls)
           return cls.__instance
   
   obj = A('alex')
   print(obj)
   obj1 = A('周道镕')
   print(obj1.name)
   print(obj.name)

   ##### 单例模式具体分析

单例模式是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例类的特殊类。通过单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例而且该实例易于外界访问，从而方便对实例个数的控制并节约系统资源。如果希望在系统中某个类的对象只能存在一个，单例模式是最好的解决方案。
【采用单例模式动机、原因】
对于系统中的某些类来说，只有一个实例很重要，例如，一个系统中可以存在多个打印任务，但是只能有一个正在工作的任务；一个系统只能有一个窗口管理器或文件系统；一个系统只能有一个计时工具或ID(序号)生成器。如在Windows中就只能打开一个任务管理器。如果不使用机制对窗口对象进行唯一化，将弹出多个窗口，如果这些窗口显示的内容完全一致，则是重复对象，浪费内存资源；如果这些窗口显示的内容不一致，则意味着在某一瞬间系统有多个状态，与实际不符，也会给用户带来误解，不知道哪一个才是真实的状态。因此有时确保系统中某个对象的唯一性即一个类只能有一个实例非常重要。
如何保证一个类只有一个实例并且这个实例易于被访问呢？定义一个全局变量可以确保对象随时都可以被访问，但不能防止我们实例化多个对象。一个更好的解决办法是让类自身负责保存它的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例被创建，并且它可以提供一个访问该实例的方法。这就是单例模式的模式动机。
【单例模式优缺点】
【优点】
一、实例控制
单例模式会阻止其他对象实例化其自己的单例对象的副本，从而确保所有对象都访问唯一实例。
二、灵活性
因为类控制了实例化过程，所以类可以灵活更改实例化过程。
【缺点】
一、开销
虽然数量很少，但如果每次对象请求引用时都要检查是否存在类的实例，将仍然需要一些开销。可以通过使用静态初始化解决此问题。
二、可能的开发混淆
使用单例对象（尤其在类库中定义的对象）时，开发人员必须记住自己不能使用new关键字实例化对象。因为可能无法访问库源代码，因此应用程序开发人员可能会意外发现自己无法直接实例化此类。
三、对象生存期
不能解决删除单个对象的问题。在提供内存管理的语言中（例如基于.NET Framework的语言），只有单例类能够导致实例被取消分配，因为它包含对该实例的私有引用。在某些语言中（如 C++），其他类可以删除对象实例，但这样会导致单例类中出现悬浮引用

单例模式具体分析

2. _ str _ 打印对象触发 _ str _方法 ***

如果一个类中定义了_ _ str _ _方法，那么在打印 对象 时，默认输出该方法的返回值。

class A:

    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age =age

    def __str__(self):
        print(666)
        return f'姓名: {self.name} 年龄: {self.age}'

a = A('赵海狗',35)
b = A('李业',56)
c = A('华丽',18)
# 打印对象触发__str__方法
print(f'{a.name}  {a.age}')
print(f'{b.name}  {b.age}')
print(f'{c.name}  {c.age}')
print(a)
print(b)
print(c)
# 直接str转化也可以触发.
print(str(a))

3. _ repr _ 打印对象触发 _ repr _方法 ***

如果一个类中定义了_ _ repr _ _方法，那么在repr(对象) 时，默认输出该方法的返回值。

class A:
    def __init__(self):
        pass
    def __repr__(self):
        return '太白'
a = A()
print(repr(a))
print('%r'%a)

_ _ str_ 和 _ repr _ _的区别:

class A:

    def __init__(self,name,age):
        self.name = name
        self.age =age

    def __str__(self):
        return '777'

    def __repr__(self):
        return '666'

a = A('赵海狗',35)
b = A('李业',56)
c = A('华丽',18)
print(a)

# 结果:
# 777

如果一个类里这两个方法同时存在,则先执行_ _ str _ _方法

4. _ _ call _ _ 对象() 自动触发对象从属于类(父类)的_ _ call _ _方法 ***

注：构造方法_ _ new _ 的执行是由创建对象触发的，即：对象 = 类名() ；而对于 _ call _ _ 方法的执行是由对象后加括号触发的，即：对象() 或者 类()()

class Foo:

    def __init__(self):
        pass

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print('__call__')

obj = Foo()
obj()

5. _ _ len _ _

class B:
    def __len__(self):
        print(666)

b = B()
len(b) # len 一个对象就会触发 __len__方法。

class A:
    def __init__(self):
        self.a = 1
        self.b = 2

    def __len__(self):
        return len(self.__dict__)
a = A()
print(len(a))

6. _ _ hash _ _

class A:
    def __init__(self):
        self.a = 1
        self.b = 2

    def __hash__(self):
        return hash(str(self.a)+str(self.b))
a = A()
print(hash(a))

7. _ _ eq _ _

class A:
    def __init__(self):
        self.a = 1
        self.b = 2

    def __eq__(self,obj):
        if  self.a == obj.a and self.b == obj.b:
            return True
a = A()
b = A()
print(a == b)

8. _ _ del _ _

析构方法，当对象在内存中被释放时，自动触发执行。

注：此方法一般无须定义，因为Python是一门高级语言，程序员在使用时无需关心内存的分配和释放，因为此工作都是交给Python解释器来执行，所以，析构函数的调用是由解释器在进行垃圾回收时自动触发执行的。

9. _ _ item _ _系列

class A:
    def __init__(self,name):
        self.name = name

    def __getitem__(self, item):
        print(self.__dict__[item])

    def __setitem__(self, key, value):
        self.__dict__[key] = value

    def __delitem__(self, key):
        print("del obj[key]时,执行")
        self.__dict__.pop(key)

    def __delattr__(self, item):
        print("del obj.key时,执行")
        self.__dict__.pop(item)

a1 = A("zdr")
# a1["name"]
# a1["name"] = "zcy"
# print(a1.name)

# del a1["name"]
# a1.name

del a1.name
print(a1.name)

10. 上下文管理器相关

_ _ enter _ _ _ _ exit _ _

没他们不可以这样操作:

# 如果想要对一个类的对象进行with  as 的操作 不行。
class A:
    def __init__(self, text):
        self.text = text

with A('大爷') as f1:
    print(f1.text)

有他们可以这样操作

class A:

    def __init__(self, text):
        self.text = text

    def __enter__(self):  # 开启上下文管理器对象时触发此方法
        self.text = self.text + '您来啦'
        return self  # 将实例化的对象返回f1

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):  # 执行完上下文管理器对象f1时触发此方法
        self.text = self.text + '这就走啦'

with A('大爷') as f1:
    print(f1.text)
print(f1.text)

class A:
    def __init__(self, text):
        self.text = text

    def __enter__(self):
        print(1)
        self.text = self.text + "您来了!"
        return self  # 必须要加return self

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print(3)
        self.text = self.text + ", 您要走啦!"

with A("章超印") as f:
    print(2)
    print(f.text)
print(4)
print(f.text)

自定义文件管理器 自己的类需要支持with语句

class Diycontextor:
    def __init__(self, name, mode):
        self.name = name
        self.mode = mode

    def __enter__(self):
       # print("Hi enter here!!")
        self.filehander = open(self.name, self.mode)
        return self.filehander

    def __exit__(self, *para):
        # print("Hi exit here")
        self.filehander.close()

with Diycontextor('周道镕秘密文件', 'r') as f:
    for i in f:
        print(i)

相关面试题:

class StarkConfig:
    def __init__(self,num):
        self.num = num

    def run(self):
        self()

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print(self.num)

class RoleConfig(StarkConfig):
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print(345)
    def __getitem__(self, item):
        return self.num[item]

v1 = RoleConfig('alex')
v2 = StarkConfig('太白金星')
# print(v1[1])
# print(v2[2])
v1.run()

-------
class UserInfo:
    pass

class Department:
    pass

class StarkConfig:
    def __init__(self, num):
        self.num = num

    def changelist(self, request):
        print(self.num, request)

    def run(self):
        self.changelist(999)

class RoleConfig(StarkConfig):
    def changelist(self, request):
        print(666, self.num)

class AdminSite:

    def __init__(self):
        self._registry = {}

    def register(self, k, v):
        self._registry[k] = v

site = AdminSite()
site.register(UserInfo, StarkConfig)
# 1
# obj = site._registry[UserInfo]()

# 2
obj = site._registry[UserInfo](100)
obj.run()

-------
class UserInfo:
    pass

class Department:
    pass

class StarkConfig:
    def __init__(self,num):
        self.num = num

    def changelist(self,request):
        print(self.num,request)

    def run(self):
        self.changelist(999)

class RoleConfig(StarkConfig):
    def changelist(self,request):
        print(666,self.num)

class AdminSite:

    def __init__(self):
        self._registry = {}

    def register(self,k,v):
        self._registry[k] = v(k)

site = AdminSite()
site.register(UserInfo,StarkConfig)
site.register(Department,RoleConfig)

for k,row in site._registry.items():
    row.run()

-------
class A:
    list_display = []

    def get_list(self):
        self.list_display.insert(0,33)
        return self.list_display

s1 = A()
print(s1.get_list())

-------
class A:
    list_display = [1, 2, 3]
    def __init__(self):
        self.list_display = []
    def get_list(self):
        self.list_display.insert(0, 33)
        return self.list_display

s1 = A()
print(s1.get_list())

------
class A:
    list_display = []

    def get_list(self):
        self.list_display.insert(0,33)
        return self.list_display

class B(A):
    list_display = [11,22]

s1 = A()
s2 = B()
print(s1.get_list())
print(s2.get_list())