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本系列文章译自Python之父 Guido van Rossu那就这样吧,20. PHP旧式类参加的新慨念-ope体育电竞_ope电竞渠道_ope电竞投注m 的系列博客“The History of Python”。这个博客系列对咱们了解Python及其演化很有协助,经Guido赞同,在这儿翻译推荐给咱们,期望咱们喜爱,也请咱们多多指教!

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[ 原作者正告:本篇博文很长,且严峻技能向 ]

新式类与经典类表面上很相似,但实际上引进了许多新的概念:

  • 更底层的结构器 new()
  • 描绘器(Descriptors),一种拜访方针特点的通用办法
  • 静态办法和类办法于连式特点函数(properties)
  • 装修器(Python 2.4 中引进)
  • 特点插槽(slots)
  • 新的办法解析次序(MRO)

接下来,我会逐个介绍这些概念。


1. 更底层的结构器与__new__()办法

一般来说,经过__init__()办法,类能够界说实例创立之后的初始化进程。不过有时分,用户需求自界说实例的创立进程——比方说,从数据库康复方针数据的时分。虽然有一些模块能够让用户以十分规办法创立实例(比方 new 模块),但 Python 经典类其实并没有供给自界说实例创立的钩子。

因而,新式类引进了__new__()办法,运用户能够操控实例的创立进程。

经过重写这个办法,用户能够完成单例形式,直接回来之前创立的,或许另一个类的实例(比方子类的实例)。

不过,new()还有其它重要用处。比方,在 pickle 模块中,对方针进行反序列化操作时,经过__new__()办法创立实例,直接跳过了__init__()办法。

别的,当用户承继不可变类型时,也常常要用到__new__()办法。在不可变类型中,init()办法是没用的,用户有必要在实例创立进程中履行初始化操作——比方说,假如想调整不可变方针的值,就能够经过__new__()办法。


2. 描绘器(Descriptors)

绑定办法是经典类的中心概念之一,描绘器则是绑定办法的废柴通用化。

在经典类中,当实例调用特点时,假如在实例字典中没有找到该特点,就会在类字典中查找,仍然没有的话,就在父类字典中查找,并递归下去。假如特点是在类字典(而不是实例字典)中找到的,解析器就会查看回来的方针,假如回来的是一个函数,Python 不会直接回来,而是再进行一次封装姜涞在说。当用户调用这个封装方针时,Python 会把实例参加并作为第一个参数,然后才调用原始函数。

例如,类 C 有一个实例 x,当用户调用 x.f(0) 时,Python那就这样吧,20. PHP旧式类参加的新慨念-ope体育电竞_ope电竞渠道_ope电竞投注 会首要查找 x 的特点 f,然后以参数 0 调用 f。假如 f 是类 C 界说的一个办法,那么,查找 f 所回来是一个封装函数,相似于如下伪代码:

def bound_f(arg):
return f(x, arg)

用户以参数 0 调用这个封装函数时,实际会传入两个参数,即 x 和 0。正是经过这种办法,类办法才干在运行时获取调用办法的详细实例,即 self 参数。

另一种调用 f 肉段子的办法,是经过类 C 直接调用。这样的话,Python 会直接回来函数而不进行封装。换句话说,C.f无线充电(x, 0) 和 x.f(0) 是等价的,这种等价是 Python 运行机制中十分要害的一部分。

在经典类中,假如查找特点时找到的不是函数,回来时就不会进行任何操作。所以,用户就能够经过类特点来设置实例变量的默认值。

比方说,在上面的比方中,假如威图类 C 有一个特点 a,值为 1,而 x 的实例字典中没有 a 键,那么 x.a 的值即为 1。而给 x.a 赋值时,会在实例字典中创立一个键 a,之后的调用就会优先调用实例字典中的 a,假如删去 x.a,则其值又康复为类字典中的 1。


但是,开发者们仍是逐步发现了这种规划的约束。其间一个约束便是,用户无法完成“混血”类,即一部分办法用 Python 完成,一部分用 C 言语完成的类,因为只需 Python 完成的办法才会被封装回来——这是被硬编码在言语中的。别的,用户也无法像在 C++ 和 Java 中一样界说不同品种的办法,比方静态办法。

为处理这个问题,Python 2.2 直接把上面的封装器通用化了。之前直接把封装行为硬编码在言语中,当查找特点时找到的是函数,就进行封装,不然就不封装,现在则把封装行为的操控权交给查找时回来的方针自身(比方前例中的 f)。

假如查找特点时回来的方针有__get__办法,便是一个“描绘器”方针。这时,Python 就会调用__get那就这样吧,20. PHP旧式类参加的新慨念-ope体育电竞_ope电竞渠道_ope电竞投注__办法,并将这个办法回来的恣意成果作为查找特点的回来值。假如没有__get__办法,就直接回来这个方针。

为与之前坚持一致,咱们在函数方针中添加了__get__办法,这样就不必改动实例特点的查找代码了。而用户经过在自己的类中界说__get__办法,也能够在查找实例特点时,对回来的方针进行恣意封装。

此外,已然现已走到这一步,好像也能够更进一步,让类特点的赋值与删去行为也能够自界说。所以,咱们也引进了相似办法来处理 x.a = 1 和 del x.a:假如特点 a 是在类字典(而不是实例字典)中找到的,Python 会查看 a 是否有 set 和 delete (这儿不必__del__办法,因为它现已有彻底不同的意思)办法。经过这些办法,描绘器方针能够操控特点的获取、赋值与删去行为。

不过,仍是要着重,这些自界说办法只对类字典中的日本时刻特点有用,而不能用于实例字典中的特点。


3. 静态办法、类办法与特点函数

运用描绘器机制,Python 2.2 添加了三个预界说类:类办法、静态办法与特点函数。

类办法与静态办法其实仅仅对函数方针的简略封装,经过完成不同的__get__办法,为函数供给不同的封装器。例如,经过静态办法封装器调用函数时,不会对传入的参数进行调整,而经过类办法封装器调用函数时,传入的参数列表中会添加这个类(而不是实例)作为第一个参数。这两种封装器都能够经过实例进行调用,并坚持传入的参数不变。

特点办法也是一种封装器,它让获取与赋值办法自身成为类的一个“特点”,比方有以下这个类:

class C(object):
def set_x(self, valu灌魔丝纹包二星图纸e):
self.__x = value
def get_x(sel小狮子f):
return self.__x

特点办法封装器能够让用户在拜访 x 时,隐公务员年度查核个人总结式地调用 get_x 和 set_x 办法。

这三种封装器在开始引进时并没那就这样吧,20. PHP旧式类参加的新慨念-ope体育电竞_ope电竞渠道_ope电竞投注有供给什么特别句法。其时,一起引进新特性与新句法显然是颇具争议的(总是引起剧烈争辩)。因而,为运用这些新特性,用户需求在界说这乏善可陈些办法之后添加额定句子对这些办法进行封装。比方:

class C:
def foo(cls, arg):
...
foo = classmethod(foo)

def bar(arg):
...
bar = staticmethod(bar)

特点办法也相似:

class C:
def set_x(皮国涌self, value):
self.__x = value
def get_x(self):
return self.__x
x = property(get_x, set_x)

4. 装修器

经过额定句子声明封装器的一个问题是,阅览代码的时分,有必要读到终究才知道这个办法到底是类办法仍是静态办法(或许用户界说的其它变量)。

终究,Python 2.4 引进了新句法,所以用户能够用如下写法:

class C:
@classmethod
def foo(cls, arg):
...

@staticmethod
def bar(arg):
...

在函数声明前独占一行的 @ 句子,称为装修器。(不要与描绘器混杂,描绘器是指完成了__get__办法的封装器那就这样吧,20. PHP旧式类参加的新慨念-ope体育电竞_ope电竞渠道_ope电竞投注,见上文。)关于 Python 装修器要选用哪种句法的问题,曾引起过无穷无尽的争辩,直到在“终身仁天坛公园慈独裁者声明(BDFL pronouncement)”中给出结论。(David Beazley 就 BDFL 的前史写过一篇文章,我会独自发布出来)

装修器是 Python 引进的最成功的特性之一,其应用之广泛,远超我的估计。特别是 web 结构开发者们,运用的尤为常常。有鉴于此,咱们在 Python 2.6 中,将装修器句法的运用从函数界说扩展至类界说。


5. 特点插槽(Slots)

因为描交流温顺述器的引进,咱们得以引进另一项特性,即__slots__特点。

比面相剖析如,能够这样界说一个类:

class C:
__slots__ = ['x', 'y']
...

s那就这样吧,20. PHP旧式类参加的新慨念-ope体育电竞_ope电竞渠道_ope电竞投注lots__特点首要有几个功用。v文首要,约束方针的特点,只能用列表中给定的这几个称号。其次,因为方针特点现已是固定的,没有必要再运用实例字典,所以移除了__dict__特点(除非其父类现已有__dict__特点;别的,只需其子类不运用__slots,则子类的实例仍然有__dict__特点),实例的每一个特点都存储在一个列表中的固定方位。

因而,每一个插槽特点,其实都是一个描绘器,其 set 和 get 办法便是经过索引操作列表中的值。而底层完成又是彻底根据 C 言语的,因而十分高效。

有些人或许认为引进__slots__是为了进步代码安全性(经过约束特点称号)。实际上,我的首要方针是进步功率。我忧虑新式类引进的各项特性都会影响代码功率,特别是描绘器的引进,意味着对方针特点的任何操作都要先查看类字典,然后判别这个特点是不是一个描绘器,假如是的话,又要经过描绘器拜访特点,而不是像之前那样直接修正实例字典。而查看类字典之前,仍然要先查看实例字典。

因而,__slots__其实是查找方针特点的一种优化办法——你也能够把它作为一种回滚,以防用户对新式类的功能很不满足。后那就这样吧,20. PHP旧式类参加的新慨念-ope体育电竞_ope电竞渠道_ope电竞投注来证明,这其实是没有必要的,不过这时要移除__slots__也很麻烦了。当然,假如四个遵守合理运用,slots 仍是能够进步功能的,特别是要创立十分多实例的情况下,能够节省相当多的内存空间。


关于 Python 的办法解析次序(MRO),我猎人笔记仍是留到下一篇来介绍吧。


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