一入python深似海--对象的属性

Python中一切皆是对象,每个对象都可以有多个属性。Python是如何管理这些属性呢?我们来探讨一下。

属性的__dict__系统

对象的属性包含两部分:类属性对象属性。对象的属性可能来自于其类的定义,叫做类属性。类属性可能来自于类的定义自身,也可能来自父类。一个对象的属性还可能是该对象实例定义的,叫做对象属性。

对象的属性存储在对象的__dict__属性中。__dict__为一个字典,键为属性名,对应的值为属性本身。下面是一个例子。

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__)

对于summer对象,对象的属性包括,类属性:feather/fly/__init__,对象属性:age.
当我们有一个summer对象的时候,分别查询summer对象、chicken类、bird类以及object类的属性,就可以知道summer对象的所有的__dict__,就可以找到通过对象summer可以调用和修改所有的属性了。

特性

同一个对象的不同属性之间可以存在依赖关系。当某个属性被修改时,我们希望依赖于该属性的其他属性也同时变化。这时,我们不能通过__dict__的方式来静态的存储属性。Python提供多种即时生成属性的方法。其中一种称为特性特性是特殊的属性。比如我们为chicken类增加一个特性adult。当对象的age超过1时,adult为True;否则为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)

特性使用内置函数property()来创建。property()最多可以加载四个参数。前三个参数为函数,分别用于查询特性、修改特性、删除特性。最后一个参数为特性的文档,可以为一个字符串,起说明作用。

我们用下一个例子进一步说明:

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为一个数字,而neg为一个特性,用来表示数字的负数。当一个数字确定时,它的负数总是确定的;而当我们修改一个数的负数时,它本身的值也应该变化。这两点由getNeg和setNeg来实现。而delNeg表示的是,如果删除特性neg,那么应该执行的操作是删除属性value。最后一个参数为特性negative的说明文档。

使用特殊方法__getattr__

我们可以用__getattr__(self,name)来查询即时生成的属性,当我们查询一个属性时,如果通过__dict__方法无法找到该属性,那么Python会调用对象的__getattr__方法,来即时生成该属性。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)

每个特性需要有自己的处理函数,而__getattr__可以将所有的即时生成属性放在同一个函数中处理。__getattr__可以根据函数名区别处理不同的属性。比如上面我们查询属性名male的时候,raise AttributeError。
print(summer.adult) __getattr__生成adult属性,print(summer.male)无法生成(__getattr__中没有对应的生成项),抛出异常。
__setattr__(self, name, value)和__delattr__(self, name)可用于修改和删除属性。它们的应用面更广,可用于任意属性。

总结

__dict__分层存储属性。每一层的__dict__只存储该层新增的属性。子类不需要重复存储父类中的属性。

即时生成属性是值得了解的概念。在Python开发中,你有可能使用这种方法来更合理的管理对象的属性。




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