__slots__屬性
在python中class被實(shí)例化后仍然可以綁定新屬性和方法，這就是動態(tài)語言的特性潭兽。
class Student(object):
pass
>>> s = Student()
>>> s.name = 'Michael' # 動態(tài)給實(shí)例綁定一個屬性
>>> print(s.name)
Michael
>>> def set_age(self, age): # 定義一個函數(shù)作為實(shí)例方法
... self.age = age
...
>>> from types import MethodType
>>> s.set_age = MethodType(set_age, s) # 給實(shí)例綁定一個方法
>>> s.set_age(25) # 調(diào)用實(shí)例方法
>>> s.age # 測試結(jié)果
25
注意：給實(shí)例綁定的屬性和方法倦始，在其他實(shí)例中并不生效。
>>> s2 = Student() # 創(chuàng)建新的實(shí)例
>>> s2.set_age(25) # 嘗試調(diào)用方法
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'set_age'
如果向class綁定的方法山卦，則對于所有實(shí)例生效鞋邑。
>>> def set_score(self, score):
... self.score = score
...
>>> Student.set_score = set_score
>>> s.set_score(100)
>>> s.score
100
>>> s2.set_score(99)
>>> s2.score
99
正常情況下，成員方法可以直接在class中定義账蓉，但動態(tài)綁定允許我們在程序運(yùn)行的過程中動態(tài)給class加上功能枚碗，這在靜態(tài)語言中很難實(shí)現(xiàn)。
在類中使用__slots__屬性可以限制向實(shí)例中動態(tài)綁定屬性铸本。
class Student(object):
__slots__ = ('name', 'age') # 用tuple定義允許綁定的屬性名稱
>>> s = Student() # 創(chuàng)建新的實(shí)例
>>> s.name = 'Michael' # 綁定屬性'name'
>>> s.age = 25 # 綁定屬性'age'
>>> s.score = 99 # 綁定屬性'score'
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'score'
使用__slots__要注意肮雨，__slots__定義的屬性僅對當(dāng)前類實(shí)例起作用，對繼承的子類是不起作用的,除非在子類中也定義__slots__箱玷，這樣怨规，子類實(shí)例允許定義的屬性就是自身的__slots__加上父類的__slots__陌宿。
@property特性
裝飾器（decorator）可以給函數(shù)動態(tài)加上功能，同樣裝飾器也對類方法起作用波丰，Python內(nèi)置的@property裝飾器就是負(fù)責(zé)把一個方法變成屬性調(diào)用的：
class Student(object):
@property
def score(self):
return self._score
@score.setter
def score(self, value):
if not isinstance(value, int):
raise ValueError('score must be an integer!')
if value < 0 or value > 100:
raise ValueError('score must between 0 ~ 100!')
self._score = value
>>> s = Student()
>>> s.score = 60 # OK壳坪，實(shí)際轉(zhuǎn)化為s.set_score(60)
>>> s.score # OK，實(shí)際轉(zhuǎn)化為s.get_score()
60
>>> s.score = 9999
Traceback (most recent call last):
...
ValueError: score must between 0 ~ 100!
還可以通過裝飾器定義只讀屬性掰烟，如下：
class Student(object):
@property
def birth(self):
return self._birth
@birth.setter
def birth(self, value):
self._birth = value
@property
def age(self):
return 2015 - self._birth
只定義@property爽蝴，不定義setter。
多重繼承
python中多重繼承寫法如下：
class Dog(Mammal, Runnable):
pass
MixIn
設(shè)計類的繼承關(guān)系時媚赖，通常霜瘪，主線都是單一繼承下來的，但是惧磺，如果需要“混入”額外的功能颖对，通過多重繼承就可以實(shí)現(xiàn)，比如磨隘，讓Ostrich除了繼承自Bird外缤底，再同時繼承Runnable。這種設(shè)計通常稱之為MixIn番捂。一般通過在類名后面加上MixIn來定義一些額外功能的類个唧，如Runnable可以定義為RunnableMixIn。
Python自帶的很多庫也使用了MixIn设预。舉個例子徙歼，Python自帶了TCPServer和UDPServer這兩類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，而要同時服務(wù)多個用戶就必須使用多進(jìn)程或多線程模型鳖枕，這兩種模型由ForkingMixIn和ThreadingMixIn提供魄梯。通過組合，我們就可以創(chuàng)造出合適的服務(wù)來宾符。
比如酿秸，編寫一個多進(jìn)程模式的TCP服務(wù)，定義如下：
class MyTCPServer(TCPServer, ForkingMixIn):
pass
如果你打算搞一個更先進(jìn)的協(xié)程模型魏烫，可以編寫一個CoroutineMixIn：
class MyTCPServer(TCPServer, CoroutineMixIn):
pass
這樣一來辣苏，我們不需要復(fù)雜而龐大的繼承鏈，只要選擇組合不同的類的功能哄褒，就可以快速構(gòu)造出所需的子類稀蟋。
定制類
上面有提到過__slots__ 和__len__()的用法，下面說一下其他特殊屬性的用法呐赡。
__str__()
可以用__str__()方法來自定義print實(shí)例的輸出：
#未定義__str__()之前
>>> class Student(object):
... def __init__(self, name):
... self.name = name
...
>>> print(Student('Michael'))
<__main__.Student object at 0x109afb190>
#定義__str__()之后
>>> class Student(object):
... def __init__(self, name):
... self.name = name
... def __str__(self):
... return 'Student object (name: %s)' % self.name
...
>>> print(Student('Michael'))
Student object (name: Michael)
__repr__()
__repr__()可以自定義直接輸出變量的顯示糊治，用于代碼調(diào)試，
#未定義__repr__()
>>> s = Student('Michael')
>>> s
<__main__.Student object at 0x109afb310>
#定義__repr__()
class Student(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
def __str__(self):
return 'Student object (name=%s)' % self.name
__repr__ = __str__
>>> s = Student('Michael')
>>> s
Student object (name: Michael)
__iter__()
如果一個類想被用于for ... in循環(huán)罚舱，類似list或tuple那樣井辜，就必須實(shí)現(xiàn)一個__iter__()方法绎谦，該方法返回一個迭代對象，然后粥脚，Python的for循環(huán)就會不斷調(diào)用該迭代對象的__next__()方法拿到循環(huán)的下一個值窃肠，直到遇到StopIteration錯誤時退出循環(huán)。
我們以斐波那契數(shù)列為例刷允，寫一個Fib類冤留，可以作用于for循環(huán)：
class Fib(object):
def __init__(self):
self.a, self.b = 0, 1 # 初始化兩個計數(shù)器a，b
def __iter__(self):
return self # 實(shí)例本身就是迭代對象树灶，故返回自己
def __next__(self):
self.a, self.b = self.b, self.a + self.b # 計算下一個值
if self.a > 100000: # 退出循環(huán)的條件
raise StopIteration()
return self.a # 返回下一個值
>>> for n in Fib():
... print(n)
...
1
1
2
3
5
...
__getitem__()
要表現(xiàn)得像list那樣按照下標(biāo)取出元素纤怒，需要實(shí)現(xiàn)__getitem__()方法：
class Fib(object):
def __getitem__(self, n):
a, b = 1, 1
for x in range(n):
a, b = b, a + b
return a
>>> f = Fib()
>>> f[0]
1
>>> f[1]
1
>>> f[2]
2
>>> f[3]
3
實(shí)現(xiàn)切片功能，需要使getitem適配slice對象天通。
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()
>>> f[0:5]
[1, 1, 2, 3, 5]
>>> f[:10]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55]
但是沒有對step參數(shù)作處理,也沒有對負(fù)數(shù)作處理泊窘，所以，要正確實(shí)現(xiàn)一個__getitem__()還是有很多工作要做的像寒。
與之對應(yīng)的是__setitem__()方法烘豹，把對象視作list或dict來對集合賦值。最后诺祸，還有一個__delitem__()方法携悯，用于刪除某個元素。
__getattr__()
當(dāng)訪問一個實(shí)例中不存在的屬性會報錯筷笨，可以使用__getattr__()方法憔鬼，避免報錯：
class Student(object):
def __init__(self):
self.name = 'Michael'
>>> s = Student()
>>> print(s.name)
Michael
>>> print(s.score)
Traceback (most recent call last):
...
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'score'
#定義__getattr__
class Student(object):
def __init__(self):
self.name = 'Michael'
def __getattr__(self, attr):
if attr=='score':
return 99
>>> s = Student()
>>> s.name
'Michael'
>>> s.score
99
同樣也可以返回函數(shù)：
class Student(object):
def __getattr__(self, attr):
if attr=='age':
return lambda: 25
raise AttributeError('\'Student\' object has no attribute \'%s\'' % attr)
__getattr__一個實(shí)用的例子：
現(xiàn)在很多網(wǎng)站都搞REST API，比如新浪微博胃夏、豆瓣啥的轴或，調(diào)用API的URL類似：
如果要寫SDK，給每個URL對應(yīng)的API都寫一個方法构订，那得累死侮叮，而且避矢，API一旦改動悼瘾，SDK也要改。
利用完全動態(tài)的__getattr__审胸，我們可以寫出一個鏈?zhǔn)秸{(diào)用：
class Chain(object):
def __init__(self, path=''):
self._path = path
def __getattr__(self, path):
return Chain('%s/%s' % (self._path, path))
def __str__(self):
return self._path
__repr__ = __str__
>>> Chain().status.user.timeline.list
'/status/user/timeline/list'
這樣亥宿，無論API怎么變，SDK都可以根據(jù)URL實(shí)現(xiàn)完全動態(tài)的調(diào)用砂沛，而且烫扼，不隨API的增加而改變！
還有些REST API會把參數(shù)放到URL中碍庵，比如GitHub的API：
GET /users/:user/repos
調(diào)用時映企，需要把:user替換為實(shí)際用戶名悟狱。如果我們能寫出這樣的鏈?zhǔn)秸{(diào)用：
Chain().users('michael').repos
就可以非常方便地調(diào)用API了。有興趣的童鞋可以試試寫出來堰氓。這里沒太搞懂挤渐，參見廖雪峰的官方網(wǎng)站了解詳情。
__call__()
通過實(shí)例自身調(diào)用函數(shù)如下：
class Student(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
def __call__(self):
print('My name is %s.' % self.name)
#調(diào)用
>>> s = Student('Michael')
>>> s() # self參數(shù)不要傳入
My name is Michael.
可以實(shí)用Callable判斷對象是否可以被調(diào)用：
>>> callable(Student())
True
>>> callable(max)
True
>>> callable([1, 2, 3])
False
>>> callable(None)
False
>>> callable('str')
False
枚舉類
枚舉類型相信很多人在其他編程語言中都有接觸過双絮，下面就來介紹下python中的枚舉類Enum如何實(shí)用：
from enum import Enum
Month = Enum('Month', ('Jan', 'Feb', 'Mar', 'Apr', 'May', 'Jun', 'Jul', 'Aug', 'Sep', 'Oct', 'Nov', 'Dec'))
for name, member in Month.__members__.items():
print(name, '=>', member, ',', member.value)
輸出如下：
Jan => Month.Jan , 1
Feb => Month.Feb , 2
Mar => Month.Mar , 3
Apr => Month.Apr , 4
May => Month.May , 5
Jun => Month.Jun , 6
Jul => Month.Jul , 7
Aug => Month.Aug , 8
Sep => Month.Sep , 9
Oct => Month.Oct , 10
Nov => Month.Nov , 11
Dec => Month.Dec , 12
value屬性是自動賦值的浴麻，默認(rèn)從1開始計數(shù)。
可以通過從Enum派生出用戶自定義的類囤攀，如下：
from enum import Enum, unique
@unique
class Weekday(Enum):
Sun = 0 # Sun的value被設(shè)定為0
Mon = 1
Tue = 2
Wed = 3
Thu = 4
Fri = 5
Sat = 6
@unique裝飾器可以幫助我們保證枚舉成員唯一软免。
枚舉類型的使用方法：
>>> day1 = Weekday.Mon
>>> print(day1)
Weekday.Mon
>>> print(Weekday.Tue)
Weekday.Tue
>>> print(Weekday['Tue'])
Weekday.Tue
>>> print(Weekday.Tue.value)
2
>>> print(day1 == Weekday.Mon)
True
>>> print(day1 == Weekday.Tue)
False
>>> print(Weekday(1))
Weekday.Mon
>>> print(day1 == Weekday(1))
True
>>> Weekday(7)
Traceback (most recent call last):
...
ValueError: 7 is not a valid Weekday
>>> for name, member in Weekday.__members__.items():
... print(name, '=>', member)
...
Sun => Weekday.Sun
Mon => Weekday.Mon
Tue => Weekday.Tue
Wed => Weekday.Wed
Thu => Weekday.Thu
Fri => Weekday.Fri
Sat => Weekday.Sat
元類
動態(tài)語言的特性就是在運(yùn)行的過程當(dāng)中定義類和函數(shù)，而不像靜態(tài)語言是在編譯時定義的類和函數(shù)焚挠。下面講一下如何使用type()函數(shù)定義一個類膏萧。我們可以通過type()函數(shù)創(chuàng)建出Hello類，而無需通過class Hello(object)...的定義：
>>> def fn(self, name='world'): # 先定義函數(shù)
... print('Hello, %s.' % name)
...
>>> Hello = type('Hello', (object,), dict(hello=fn)) # 創(chuàng)建Hello class
>>> h = Hello()
>>> h.hello()
Hello, world.
>>> print(type(Hello))
<class 'type'>
>>> print(type(h))
<class '__main__.Hello'>
要創(chuàng)建一個class對象宣蔚，type()函數(shù)依次傳入3個參數(shù)：
- class的名稱向抢；
- 繼承的父類集合，注意Python支持多重繼承胚委，如果只有一個父類挟鸠，別忘了tuple的單元素寫法；
- class的方法名稱與函數(shù)綁定亩冬，這里我們把函數(shù)fn綁定到方法名hello上艘希。
通過type()函數(shù)創(chuàng)建的類和直接寫class是完全一樣的，因?yàn)?code>Python解釋器遇到class定義時硅急，僅僅是掃描一下class定義的語法覆享，然后調(diào)用type()函數(shù)創(chuàng)建出class。
動態(tài)語言本身支持運(yùn)行期動態(tài)創(chuàng)建類营袜，這和靜態(tài)語言有非常大的不同撒顿，要在靜態(tài)語言運(yùn)行期創(chuàng)建類，必須構(gòu)造源代碼字符串再調(diào)用編譯器荚板，或者借助一些工具生成字節(jié)碼實(shí)現(xiàn)凤壁，本質(zhì)上都是動態(tài)編譯，會非常復(fù)雜跪另。
metaclass
關(guān)于metaclass的使用方法有些復(fù)雜拧抖，metaclase一般在ORM（Object Relational Mapping對象-關(guān)系映射）框架實(shí)現(xiàn)時使用，ORM就是把關(guān)系數(shù)據(jù)庫的一行映射為一個對象免绿，也就是一個類對應(yīng)一個表唧席，這樣，寫代碼更簡單，不用直接操作SQL語句淌哟。詳細(xì)內(nèi)容請參考廖雪峰官方網(wǎng)站迹卢。
