Python实例属性限制(__slots__)

Python的动态绑定可以在程序运行的过程中对实例或class加上功能，但是如果我们想要限制实例的属性怎么办呢？更改内容请参考:Python学习指南

正常情况下，当我们定义了一个class,创建了一个class实例后，我们可以给该实例绑定任何属性和方法，这就是动态语言的灵活性。先定义class:

class Student(object):
    pass

然后，尝试给实例绑定一个属性：

s = Student()
s.name = 'Michael'
print(s.name)
Michael

还可以给实例绑定一个方法：

def set_age(self, age):  #定义一个函数作为实例方法
    self.age = age

from types import MethodType
s.set_age = MethodType(set_age, s)  #给实例绑定一个方法
s.set_age(25)
s.age
25

但是，给一个实例绑定的方法，对另一个实例是不起作用的：

s2 = Student()  #创建一个新的实例
s2.set_age(25)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'set_age'

为了给所有实例都绑定方法，可以给class绑定方法：

def set_score(self, score):
    self.score = score
Student.set_score = set_score

给class绑定方法后，所有实例均可调用：

s.set_score(100)
s.score
100
s2.set_score(99)
s2.score
99

只要在class上绑定方法以后，实例就可以直接使用了。

通常情况下，上面的set_score方法可以直接定义在class中，但动态绑定允许我们在程序运行的过程中动态给class加上功能，这在静态语言中很难实现。

使用__slots__

但是，如果我们想要限制实例的属性怎么办？比如，只允许对Student实例添加name和age实现。

为了达到限制的目的，Python允许在定义class的时候，定义一个特殊的变量__slots__变量，来限制该class实例能添加的属性：

class Student(object):
    __slots__ = ('name', 'age')  #用tuple定义允许绑定的属性名称

然后，我们试试：

>>> s = Student() # 创建新的实例
>>> s.name = 'Michael' # 绑定属性'name'
>>> s.age = 25 # 绑定属性'age'
>>> s.score = 99 # 绑定属性'score'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'score'
>>>Student.score = 100
>>>s.score
100

由于'score'没有被放到__slots__中，所以不能绑定score属性,试图绑定score将得到AttributeError的错误。但是可以对class类添加属性，__slots__只是限制实例添加的属性，但类属性管不了。

使用__slots__要注意，__slots__定义的属性仅对当前类实例起作用，对继承的子类是不起作用的：

class GraduteStudent(Student):
    pass
g = GraduteStudent()
s.score = 99

除非在子类中也定义__slots__，这样，子类实例允许定义的属性就是自身的__slots__加上父类的__slots__。