本文我們繼續(xù)介紹一些Python面向?qū)ο缶幊讨械母呒?jí)用法绅你，依然參考廖雪峰老師的Python教程。

教程地址：https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/00143186739713011a09b63dcbd42cc87f907a778b3ac73000

1交煞、使用__slots__

正常情況下，當(dāng)我們定義了一個(gè)class，創(chuàng)建了一個(gè)class的實(shí)例后，我們可以給該實(shí)例綁定任何屬性和方法剪返，這就是動(dòng)態(tài)語言的靈活性，看下面的例子：

class Animal():
    pass

ani = Animal()
ani.name = 'hasky'

from types import MethodType
def set_age(self,age):
    self.age = age

ani.set_age = MethodType(set_age,ani)
ani.set_age(20)
print(ani.age) #20 

可以看到邓梅，我們可以直接通過賦值的方式給實(shí)例綁定屬性脱盲，同時(shí)可以通過MethodType方法給實(shí)例綁定方法。值得注意的是日缨，給一個(gè)實(shí)例綁定的屬性和方法钱反，對(duì)另一個(gè)實(shí)例是不起作用的。都會(huì)報(bào)AttributeError。

ani2 = Animal()
print(ani2.name) # AttributeError: 'Animal' object has no attribute 'name'
ani2.set_age(20) # AttributeError: 'Animal' object has no attribute 'set_age'

為了給所有實(shí)例都綁定方法面哥，那么我們給class綁定方法：

Animal.set_age = set_age
ani2.set_age(20)
print(ani2.age) # 20

但是哎壳，如果我們想要限制實(shí)例的屬性怎么辦？比如尚卫，只允許對(duì)Student實(shí)例添加name和age屬性归榕。

為了達(dá)到限制的目的，Python允許在定義class的時(shí)候焕毫，定義一個(gè)特殊的__slots__變量蹲坷，來限制該class實(shí)例能添加的屬性：

class Animal():
    __slots__ = ['name','weight']
    
ani = Animal()
ani.name = 'hasky'
ani.weight = 90
ani.height = 20 # AttributeError: 'Animal' object has no attribute 'height'

可以看到，由于height沒有在__slots__中邑飒，所以無法給實(shí)例綁定該屬性循签，報(bào) AttributeError。

使用__slots__要注意疙咸，__slots__定義的屬性僅對(duì)當(dāng)前類實(shí)例起作用县匠，對(duì)繼承的子類是不起作用的：

class Dog(Animal):
    pass
dog = Dog()
dog.height = 20
print(dog.height) # 20

2、使用@property

在綁定屬性時(shí)撒轮，如果我們直接把屬性暴露出去乞旦，雖然寫起來很簡單，但是题山，沒辦法檢查參數(shù)兰粉，導(dǎo)致可以把屬性值隨便改，為了避免這樣的情況顶瞳，我們可以使用getter和setter來限制對(duì)屬性值的修改玖姑，比如我們將動(dòng)物的體重限制1到200之間的整數(shù)。

class Animal(object):

    def get_weight(self):
         return self.weight

    def set_weight(self, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise ValueError('weight must be an integer!')
        if value < 1 or value > 200:
            raise ValueError('weight must between 1 ~ 200!')
        self.weight = value
ani = Animal()
ani.set_weight(60)
print(ani.get_weight()) # 60
ani.set_weight(999) # ValueError: weight must between 1 ~ 200!

但是上面的調(diào)用方法太復(fù)雜慨菱，沒有直接用屬性這么簡單焰络，我們可以使用Python內(nèi)置的@property裝飾器來把一個(gè)方法變成屬性調(diào)用：

class Animal(object):
    @property
    def weight(self):
         return self._weight
        
    @weight.setter
    def weight(self, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise ValueError('weight must be an integer!')
        if value < 1 or value > 200:
            raise ValueError('weight must between 1 ~ 200!')
        self._weight = value
        
ani = Animal()
ani.weight = 60
print(ani.weight) # 60
ani.weight = 999 #  ValueError: weight must between 1 ~ 200!

上面的代碼中，注意的一點(diǎn)是符喝，由于我們的方法名已經(jīng)是weight了
闪彼，所以屬性的名稱不能再是weight，我們使用的是_weight协饲。把一個(gè)getter方法變成屬性畏腕，只需要加上@property就可以了，此時(shí)茉稠，@property本身又創(chuàng)建了另一個(gè)裝飾器@weight.setter描馅，負(fù)責(zé)把一個(gè)setter方法變成屬性賦值，于是战惊，我們就擁有一個(gè)可控的屬性操作。

還可以定義只讀屬性，只定義getter方法吞获，不定義setter方法就是一個(gè)只讀屬性：

class Animal(object):
    @property
    def birth(self):
         return self._birth
        
    @birth.setter
    def birth(self, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise ValueError('birth must be an integer!')
        if value < 1 or value > 2018:
            raise ValueError('birth must between 1 ~ 2018!')
        self._birth = value
    
    @property
    def age(self):
        return 2018 - self._birth
        
ani = Animal()
ani.birth = 1958
print(ani.age) # 60

3况凉、定制類

看到形如__xxx__的變量或者函數(shù)名就要注意，這些在Python中是有特殊用途的各拷。比如我們剛剛介紹的__slots__用于限制實(shí)例綁定屬性刁绒。除此之外，Python的class中還有許多這樣有特殊用途的函數(shù)烤黍，可以幫助我們定制類知市。

3.1 __str__

對(duì)于一個(gè)實(shí)例，我們直接打印的話速蕊，往往是下面的結(jié)果：

print(ani) # <__main__.Animal object at 0x104fccd68>

我們?nèi)绾伟汛蛴〗Y(jié)果變的好看一些呢嫂丙？__str__就派上用場(chǎng)了。

class Animal(object):
    def __init__(self,name):
        self.name = name
    def __str__(self):
        return 'Animal object with name : %s' % self.name
print(Animal('tt')) # Animal object with name : tt
a = Animal('tt')
a # <__main__.Animal at 0x104e8ecf8>

可是规哲，如果我們不用print而是直接敲變量跟啤，打印出來的結(jié)果還是不好看，這是因?yàn)橹苯语@示變量調(diào)用的不是__str__()唉锌，而是__repr__()隅肥，兩者的區(qū)別是__str__()返回用戶看到的字符串，而__repr__()返回程序開發(fā)者看到的字符串袄简，也就是說腥放，__repr__()是為調(diào)試服務(wù)的。我們只需要在類中增加一行__repr__ =__str__就可以讓直接敲變量打印出來的結(jié)果好看一些绿语。

3.2 __iter__

如果一個(gè)類想被用于for ... in循環(huán)秃症，類似list或tuple那樣，就必須實(shí)現(xiàn)一個(gè)__iter__()方法汞舱，該方法返回一個(gè)迭代對(duì)象伍纫，然后，Python的for循環(huán)就會(huì)不斷調(diào)用該迭代對(duì)象的__next__()方法拿到循環(huán)的下一個(gè)值昂芜，直到遇到StopIteration錯(cuò)誤時(shí)退出循環(huán)莹规。

class Fib(object):
    def __init__(self):
        self.a, self.b = 0, 1 # 初始化兩個(gè)計(jì)數(shù)器a，b

    def __iter__(self):
        return self # 實(shí)例本身就是迭代對(duì)象泌神，故返回自己

    def __next__(self):
        self.a, self.b = self.b, self.a + self.b # 計(jì)算下一個(gè)值
        if self.a > 10: # 退出循環(huán)的條件
            raise StopIteration()
        return self.a # 返回下一個(gè)值
for n in Fib():
    print(n)

這樣良漱，我們的輸出為：

3.3 __getitem__

使用__iter__()和__next__()雖然可以讓實(shí)例進(jìn)行循環(huán)，但是并不能當(dāng)作一個(gè)list來使用欢际，比如想要獲取其中的某個(gè)元素或者進(jìn)行切片操作母市。要表現(xiàn)得像list那樣按照下標(biāo)取出元素，需要實(shí)現(xiàn)__getitem__()方法损趋。同時(shí)患久，__getitem__()傳入的參數(shù)可能是一個(gè)int，也可能是一個(gè)切片對(duì)象slice，可以獲得一個(gè)指定的元素或者一堆連續(xù)的元素：

class Fib(object):
    def __getitem__(self, n):
        if isinstance(n, int): # n是索引
            a, b = 1, 1
            for x in range(n):
                a, b = b, a + b
            return a
        if isinstance(n, slice): # n是切片
            start = n.start
            stop = n.stop
            if start is None:
                start = 0
            a, b = 1, 1
            L = []
            for x in range(stop):
                if x >= start:
                    L.append(a)
                a, b = b, a + b
            return L
f = Fib()
print(f[0:5]) # [1, 1, 2, 3, 5]
print(f[10]) # 89

3.4 __getattr__

正常情況下蒋失，當(dāng)我們調(diào)用類的方法或?qū)傩詴r(shí)返帕，如果不存在，就會(huì)報(bào)錯(cuò)篙挽。比如我們?cè)L問一個(gè)不存在的height屬性荆萤，就會(huì)報(bào)AttributeError。解決這個(gè)問題的方法一個(gè)是在類中加入一個(gè)height屬性铣卡，另一個(gè)就是寫一個(gè)__getattr__()方法链韭，動(dòng)態(tài)返回一個(gè)屬性：

class Animal():
    def __init__(self,name,weight):
        self.name = name
        self.weight = weight
    def __getattr__(self,attr):
        if attr == 'height':
            return 20
a = Animal("hasky",90)
print(a.height) # 20

上面的代碼中，當(dāng)調(diào)用不存在的屬性時(shí)height時(shí)煮落，Python解釋器會(huì)試圖調(diào)用__getattr__(self, 'height')來嘗試獲得屬性敞峭，這樣，我們就有機(jī)會(huì)返回height的值州邢。除了返回屬性外儡陨，返回函數(shù)也是可以的：

class Animal():
    def __init__(self,name,weight):
        self.name = name
        self.weight = weight
    def __getattr__(self,attr):
        if attr == 'height':
            return 20
        elif attr == 'age':
            return lambda: 25
a = Animal("hasky",90)
print(a.height) # 20
print(a.age()) # 25

注意，只有在沒有找到屬性的情況下量淌，才調(diào)用__getattr__骗村，已有的屬性，比如name呀枢，不會(huì)在__getattr__中查找胚股。同時(shí)，如果定義了__getattr__方法裙秋，那么對(duì)于不存在的屬性琅拌，不會(huì)報(bào)錯(cuò)，而是會(huì)統(tǒng)一返回None：

class Animal():
    def __init__(self,name,weight):
        self.name = name
        self.weight = weight
    def __getattr__(self,attr):
        if attr == 'height':
            return 20
        elif attr == 'age':
            return lambda: 25
a = Animal("hasky",90)
print(a.abc) # None

為了摘刑，讓程序拋出AttributeError的錯(cuò)誤进宝，我們需要對(duì)__getattr__()進(jìn)行修改：

class Animal():
    def __init__(self,name,weight):
        self.name = name
        self.weight = weight
    def __getattr__(self,attr):
        if attr == 'height':
            return 20
        elif attr == 'age':
            return lambda: 25
        raise AttributeError('Animal object has no attribute %s' % attr)
a = Animal("hasky",90)
print(a.abc) # AttributeError: Animal object has no attribute abc