python深入03 物件的屬性
python一切皆物件(object),每個物件都可能有多個屬性(attribute)。python的屬性有一套統一的管理方案。
物件的屬性可能來自於其類定義,叫做類屬性(class attribute)。類屬性可能來自類定義自身,也可能根據類定義繼承來的。乙個物件的屬性還可能是該物件例項定義的,叫做物件屬性(object attribute)。
物件的屬性儲存在物件的__dict__屬性中。__dict__為乙個詞典,鍵為屬性名,對應的值為屬性本身。我們看下面的類和物件。chicken類繼承自bird類,而summer為chicken類的乙個物件。
class bird(object):feather = true
class chicken(bird):
fly = false
def __init__(self, age):
self.age = age
summer = chicken(2)
print(bird.__dict__)
print(chicken.__dict__)
print(summer.__dict__)
下面為我們的輸出結果:
第一行為bird類的屬性,比如feather。第二行為chicken類的屬性,比如fly和__init__方法。第三行為summer物件的屬性,也就是age。有一些屬性,比如__doc__,並不是由我們定義的,而是由python自動生成。此外,bird類也有父類,是object類(正如我們的bird定義,class bird(object))。這個object類是python中所有類的父類。
可以看到,python中的屬性是分層定義的,比如這裡分為object/bird/chicken/summer這四層。當我們需要呼叫某個屬性的時候,python會一層層向上遍歷,直到找到那個屬性。(某個屬性可能出現再不同的層被重複定義,python向上的過程中,會選取先遇到的那乙個,也就是比較低層的屬性定義)。
當我們有乙個summer物件的時候,分別查詢summer物件、chicken類、bird類以及object類的屬性,就可以知道summer物件所有的__dict__,就可以找到通過物件summer可以呼叫和修改的所有屬性了。下面兩種屬性修改方法等效:
summer.__dict__['age'] = 3print(summer.__dict__['age'])
summer.age = 5
print(summer.age)
(上面的情況中,我們已經知道了summer物件的類為chicken,而chicken類的父類為bird。如果只有乙個物件,而不知道它的類以及其他資訊的時候,我們可以利用__class__屬性找到物件的類,然後呼叫類的__base__屬性來查詢父類)
同乙個物件的不同屬性之間可能存在依賴關係。當某個屬性被修改時,我們希望依賴於該屬性的其他屬性也同時變化。這時,我們不能通過__dict__的方式來靜態的儲存屬性。python提供了多種即時生成屬性的方法。其中一種稱為特性(property)。特性是特殊的屬性。比如我們為chicken類增加乙個特性adult。當物件的age超過1時,adult為true;否則為false:
class bird(object):feather = true
class chicken(bird):
fly = false
def __init__(self, age):
self.age = age
def getadult(self):
if self.age > 1.0: return true
else: return false
adult = property(getadult) # property is built-in
summer = chicken(2)
print(summer.adult)
summer.age = 0.5
print(summer.adult)
特性使用內建函式property()來建立。property()最多可以載入四個引數。前三個引數為函式,分別用於處理查詢特性、修改特性、刪除特性。最後乙個引數為特性的文件,可以為乙個字串,起說明作用。
我們使用下面乙個例子進一步說明:
class num(object):def __init__(self, value):
self.value = value
def getneg(self):
return -self.value
def setneg(self, value):
self.value = -value
def delneg(self):
print("value also deleted")
del self.value
neg = property(getneg, setneg, delneg, "i'm negative")
x = num(1.1)
print(x.neg)
x.neg = -22
print(x.value)
print(num.neg.__doc__)
del x.neg
上面的num為乙個數字,而neg為乙個特性,用來表示數字的負數。當乙個數字確定的時候,它的負數總是確定的;而當我們修改乙個數的負數時,它本身的值也應該變化。這兩點由getneg和setneg來實現。而delneg表示的是,如果刪除特性neg,那麼應該執行的操作是刪除屬性value。property()的最後乙個引數("i'm negative")為特性negative的說明文件。
我們可以用__getattr__(self, name)來查詢即時生成的屬性。當我們查詢乙個屬性時,如果通過__dict__方法無法找到該屬性,那麼python會呼叫物件的__getattr__方法,來即時生成該屬性。比如:
class bird(object):feather = true
class chicken(bird):
fly = false
def __init__(self, age):
self.age = age
def __getattr__(self, name):
if name == 'adult':
if self.age > 1.0: return true
else: return false
else: raise attributeerror(name)
summer = chicken(2)
print(summer.adult)
summer.age = 0.5
print(summer.adult)
print(summer.male)
每個特性需要有自己的處理函式,而__getattr__可以將所有的即時生成屬性放在同乙個函式中處理。__getattr__可以根據函式名區別處理不同的屬性。比如上面我們查詢屬性名male的時候,raise attributeerror。
(python中還有乙個__getattribute__特殊方法,用於查詢任意屬性。__getattr__只能用來查詢不在__dict__系統中的屬性)
__setattr__(self, name, value)和__delattr__(self, name)可用於修改和刪除屬性。它們的應用面更廣,可用於任意屬性。
即時生成屬性還可以使用其他的方式,比如descriptor(descriptor類實際上是property()函式的底層,property()實際上建立了乙個該類的物件)。有興趣可以進一步查閱。
__dict__分層儲存屬性。每一層的__dict__只儲存該層新增的屬性。子類不需要重複儲存父類中的屬性。
即時生成屬性是值得了解的概念。在python開發中,你有可能使用這種方法來更合理的管理物件的屬性。
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