30.Python面向对象类方法和静态方法动态绑定属性和slots限制绑定@property

Posted 2022-08-08 孤寒者

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了30.Python面向对象类方法和静态方法动态绑定属性和__slots__限制绑定@property相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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Python面向对象（三）

1.1 类方法和静态方法

1.1.1 类方法

是类对象所拥有的方法，需要用修饰器@classmethod来标识其为类方法，对于类方法，第一个参数必须是类对象，一般以cls作为第一个参数（当然可以用其他名称的变量作为其第一个参数，但是大部分人都习惯以’cls’作为第一个参数的名字，就最好用’cls’了），能够通过实例对象和类对象去访问。

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
__author__ = 小小明-代码实体
"""
class People(object):
    country = 'china'

    #类方法，用classmethod来进行修饰
    @classmethod
    def getCountry(cls):
        return cls.country

p = People()
print(p.getCountry())    #可以用过实例对象引用
print(People.getCountry())    #可以通过类对象引用

类方法还有一个用途就是可以对类属性进行修改：

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
__author__ = 小小明-代码实体
"""
class People:
    country = 'china'

    #类方法，用classmethod来进行修饰
    @classmethod
    def getCountry(cls):
        return cls.country

    @classmethod
    def setCountry(cls,country):
        cls.country = country


p = People()
print(p.getCountry())    #可以用过实例对象引用
print(People.getCountry())    #可以通过类对象引用

p.setCountry('japan')

print(p.getCountry())
print(People.getCountry())

结果显示在用类方法对类属性修改之后，通过类对象和实例对象访问都发生了改变。

1.1.2 静态方法

需要通过修饰器@staticmethod来进行修饰，静态方法不需要多定义参数。

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
__author__ = 小小明-代码实体
"""
class People:
    country = 'china'

    # 静态方法
    @staticmethod
    def getCountry():
        return People.country

print(People.getCountry())

1.1.3 总结

从类方法和实例方法以及静态方法的定义形式就可以看出来，类方法的第一个参数是类对象cls，那么通过cls引用的必定是类对象的属性和方法；而实例方法的第一个参数是实例对象self，那么通过self引用的可能是类属性、也有可能是实例属性（这个需要具体分析），不过在存在相同名称的类属性和实例属性的情况下，实例属性优先级更高。静态方法中不需要额外定义参数，因此在静态方法中引用类属性的话，必须通过类对象来引用

2.1 动态绑定与限制

2.1.1 动态绑定属性

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
__author__ = 小小明-代码实体
"""
class Student(object):
    pass

s = Student()
s.name = 'Michael'  # 动态给实例绑定一个属性

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)  # 调用实例方法
print(s.age)  # 测试结果

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() # 创建新的实例
s2.set_age(25)

Traceback (most recent call last):
  File "D:/******/test.py", line 17, in <module>
    s2.set_age(25)
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 = MethodType(set_score, Student)

给class绑定方法后，所有实例均可调用：

s.set_score(100)
print(s.score)
s2 = Student()
s2.set_score(99)
print(s2.score)

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。

2.1.2 `slots` 限制绑定

如果我们想要限制class的属性，比如只允许对Student实例添加name和age属性。
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__slots__变量，来限制该class能添加的属性：

class Student(object):
    __slots__ = ('name', 'age')

然后，我们就试试：

s = Student() # 创建新的实例
s.name = 'xiaoming' # 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'

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。
使用__slots__要注意，__slots__定义的属性仅对当前类起作用，对继承的子类是不起作用的：
除非在子类中也定义__slots__，这样，子类允许定义的属性就是自身的__slots__加上父类的__slots__。

3.1 使用@property将方法变成属性调用

语法：

class property([fget[, fset[, fdel[, doc]]]])

参数：

fget – 获取属性值的函数
fset – 设置属性值的函数
fdel – 删除属性值函数
doc – 属性描述信息

返回新式类属性。
将 property 函数用作装饰器可以很方便的创建只读属性：

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
__author__ = 小小明-代码实体
"""
class Parrot(object):
    def __init__(self):
        self._voltage = 100000

    @property
    def voltage(self):
        """Get the current voltage."""
        return self._voltage

上面的代码将 voltage() 方法转化成同名只读属性的 getter 方法。
property 的 getter,setter 和 deleter 方法同样可以用作装饰器：

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
__author__ = 小小明-代码实体
"""
class C(object):
    def __init__(self):
        self._x = None

    @property
    def x(self):
        """I'm the 'x' property."""
        return self._x

    @x.setter
    def x(self, value):
        self._x = value

    @x.deleter
    def x(self):
        del self._x