『流畅的Python』第9章_符合Python风格的对象

Posted 2020-11-20 叠加态的猫

Python风格对象

以一个二元素向量对象为例

import math
from array import array


class Vector2d:
    typecode = ‘d‘

    def __init__(self, x, y):
        self.x = float(x)
        self.y = float(y)

    def __iter__(self):
        # 使得Vector2d变成可迭代对象
        # __iter__方法的实现使得本类可以被转化为tuple在内的其他可迭代类
        return (i for i in (self.x, self.y))

    def __repr__(self):
        class_name = type(self).__name__  # type(self): <class ‘__main__.Vector2d‘>
        return ‘{}({!r},{!r})‘.format(class_name, *self)

    def __str__(self):
        return str(tuple(self))

    def __eq__(self, other):
        return tuple(self) == tuple(other)

    def __abs__(self):
        return math.hypot(self.x, self.y)

    def __bool__(self):
        return bool(abs(self))

    def __bytes__(self):
        """将Vector2d对象处理为二进制序列，格式我们自定"""
        # d：double类型数组
        return (bytes([ord(self.typecode)]) +
                bytes(array(self.typecode, self)))

    # —————备用析构方法——————
    @classmethod  # 类方法，cls表示类本身
    def frombytes(cls, octets):
        """对应于上面的方法，这里创建一个新的析构函数，使用特定的二进制序列构造Vector2d类实例"""
        typecode = chr(octets[0])
        memv = memoryview(octets[1:]).cast(typecode)
        return cls(*memv)  # 类名(参数)，可见，类方法常用作备用析构

    # —格式化输出—
    def angle(self):
        # math.atan(scope)输入为tan值
        # math.atan2(y, x)输入为对应向量坐标（起点为原点）
        return math.atan2(self.y, self.x)

    def __format__(self, fmt_spec=‘‘):
        """格式化输出，如果格式末尾为p则输出极坐标，
        输入其他格式为数字型格式，一个输入格式指定到两个数上，如：.3ep"""
        if fmt_spec.endswith(‘p‘):
            fmt_spec = fmt_spec[:-1]
            coords = (abs(self), self.angle())
            out_fmt = ‘<{}, {}>‘
        else:
            coords = self
            out_fmt = ‘({}, {})‘
        components = (format(c, fmt_spec) for c in coords)
        return out_fmt.format(*components)

此时这个对象支持大部分python操作，

if __name__ == ‘__main__‘:
    b = bytes(Vector2d(3, 4))
    print(Vector2d.frombytes(b))

    print(format(Vector2d(1, 1), ‘.5fp‘))

(3.0, 4.0)
<1.41421, 0.78540>

但是一个重要的方法还是没能实现，__hash__，这关乎到对象是否可以被存入字典进行高速读取的属性，实际上可以hash对象需要三个条件：

1. 需要__hash__方法

2. 需要__eq__方法(已经实现)

3. 需要对象不可变  # 实例的散列值关乎查找等使用方式，绝对不可以变化

也就是我们指定v.x=1（v为class实例）会报错才行，这需要一些其他操作：

class Vector2d:
    typecode = ‘d‘

    def __init__(self, x, y):
        self.__x = float(x)
        self.__y = float(y)

    @property
    def x(self):
        return self.__x

    @property
    def y(self):
        return self.__y

    def __hash__(self):
        return hash(self.x) ^ hash(self.y)　　

其他方法不需要修改，

v1 = Vector2d(3, 4)

v2 = Vector2d(3.1, 4.2)

print(hash(v1), hash(v2))

# 7 384307168202284039

类方法和静态方法

# —对比类方法和静态方法—
class Demo:
    @classmethod
    def klassmeth(*args):
        return args

    @ staticmethod
    def statmeth(*args):
        return args

    def normal(*args):
        return args

和实例方法不同，类方法第一个参数永远是类本身，所以常用于备用析构，静态方法没有默认的首位参数，测试如下：

print(Demo.klassmeth("hello"))
print(Demo.statmeth("hello"))
demo = Demo()
print(demo.normal("hello"))

# (<class ‘__main__.Demo‘>, ‘hello‘)
# (‘hello‘,)
# (<__main__.Demo object at 0x000000000289F978>, ‘hello‘)