广州手机网站定制如何,门户媒体有哪些,浦城 网站 做,企业信用信息公示系统年报怎么填什么是魔术方法 所谓魔法方法#xff0c;它的官方的名字实际上叫special method#xff0c;是Python的一种高级语法#xff0c;允许你在类中自定义函数#xff0c;并绑定到类的特殊方法中。比如在类A中自定义__str__()函数#xff0c;则在调用str(A())时#xff0c;会自动…什么是魔术方法 所谓魔法方法它的官方的名字实际上叫special method是Python的一种高级语法允许你在类中自定义函数并绑定到类的特殊方法中。比如在类A中自定义__str__()函数则在调用str(A())时会自动调用__str__()函数并返回相应的结果。 docs.python.org/3/reference… 我们常常看到的Magic Methods这个名字在官方的文档里是没有出现过的。
当然无论是magic methods还是魔术方法这些词都被广泛的使用着。
所谓的魔术方法是python提供的让用户客制化一个类的方式它顾名思义就是定义在类里面的一些特殊的方法。 这些special method的特点就是它的method的名字前后都有两个下划线所以这些方法也被称为dunder methods。那包括这种前后两个下划线的形式也叫做dunder score它的意思就是double underscore。
在我们平时写程序的时候已经或多或少的接触过不少的魔术方法。 比如__init__就非常非常的常用。 基础的魔术方法
__new__和__init__
首先我们来聊一下__new__和__init__。 这两个方法可以让你改变从一个类建立一个对象时候的行为这两个也比较容易被搞混。 如果你不那么了解这两个方法的机制本身你只需要记住__new__是从一个class建立一个object的过程。 而__init__是有了这个object之后给这个object初始化的过程。
class A:def __new__(cls, *args, **kwargs):print(__new__)return super().__new__(cls, *args, **kwargs)def __init__(self):print(__init__)if __name__ __main__:a A()
输出结果为
__new__
__init__
我们可以看到__new__和__init__都被使用了。我们可以粗略的想象成
obj __new__(A)
__init__(obj)
如果我们在建立object的时候传入了参数则参数既会传给__new__也会传给__init__。 在我们实际的应用中__new__函数用到的是相对较少的。如果你不需要客制化建立这个object的过程你只需要初始化这个object你只需要用到__init__。
那什么时候用__new__呢
比如说我要创建一个单例或者一些和metaclass有关的才会用到__new__函数。
单例模式是指在整个应用程序中某个类只能有一个实例存在且该实例可以被任何模块访问到。这种模式的应用场景包括数据库连接池、日志对象等需要全局唯一性的对象。
简单单例
以下是一个简单的单例模式的示例代码
class Singleton:_instance Nonedef __new__(cls):if not cls._instance:cls._instance super().__new__(cls)return cls._instance
在这个例子中我们定义了一个名为 Singleton 的类。它包含一个类变量 _instance该变量用于存储唯一实例的引用。
在 __new__ 方法中我们检查 _instance 是否为 None。如果是则创建一个新的实例并将其分配给 _instance。如果不是则直接返回 _instance而不创建新的实例。
通过这种方式我们可以确保在应用程序中只有一个 Singleton 实例。要使用它只需创建一个 Singleton 对象即可
s1 Singleton()
s2 Singleton()print(s1 is s2) # 输出 True
以上代码输出结果为 True说明 s1 和 s2 引用的是同一个实例即单例模式实现成功。
__new__和元类metaclass
在 Python 中__new__() 和元类(metaclass)之间有着紧密的联系它们都是用来控制类的创建过程的。
元类是 Python 中的一个高级特性它允许我们在创建类的过程中动态地修改类。元类可以通过定义 __new__() 方法来控制类的实例化过程。
在 Python 中当我们通过 class 关键字定义一个新的类时Python 解释器会自动调用元类来实例化类对象。元类在实例化类对象之前先调用类的 __new__() 方法来创建类的实例然后再调用 __init__() 方法来初始化实例。
在 Python 中使用 __call__() 方法可以实现将类的实例对象作为函数调用的效果类似于调用一个函数。当我们调用一个类的实例对象时Python 会自动调用这个实例对象的 __call__() 方法从而实现了将类的实例对象作为函数调用的效果。
通过在类的 __call__() 方法中间接调用类的 __new__() 方法和 __init__() 方法可以实现单例模式。具体而言每次调用类的实例对象时都会先检查已经创建的实例对象是否存在如果存在则直接返回该实例对象如果不存在则通过调用 __new__() 方法和 __init__() 方法来创建一个新的实例对象并将其存储下来。由于每次都返回同一个实例对象因此实现了单例模式。
以下是一个使用元类和 __call__() 方法实现单例模式的示例代码
class SingletonType(type):_instances {}def __call__(cls, *args, **kwargs):if cls not in cls._instances:cls._instances[cls] super().__call__(*args, **kwargs)return cls._instances[cls]class MyClass(metaclassSingletonType):pass
在上述代码中我们首先定义了一个元类 SingletonType这个元类重写了 __call__() 方法用于控制类的实例化过程。在 __call__() 方法中我们首先检查 _instances 字典中是否已经有该类的实例对象如果已经存在则直接返回该实例对象如果不存在则通过调用父类的 __call__() 方法创建一个新的实例对象并将其存储到 _instances 字典中然后返回该实例对象。
接下来我们定义了一个类 SingletonClass并将其元类设置为 SingletonType。由于 SingletonType 的 __call__() 方法控制着 SingletonClass 的实例化过程因此每次创建 SingletonClass 的实例对象时都会经过 SingletonType 的 __call__() 方法来进行处理从而实现了单例模式。
下面是一个示例演示了如何使用 SingletonClass 类来创建实例
a SingletonClass()
b SingletonClass()print(a is b) # True
由于 SingletonClass 类是一个单例类因此 a 和 b 都是同一个实例对象所以 a is b 的结果为 True。
所以必要时我们可以通过元类和__new__方法来控制类的创建过程。 __new__是创建object因此它是有返回值的必须返回这个object。 而__init__没有返回值, __init__函数里面的self就是你要初始化的对象。 __del__
__del__()是delete的缩写这是析构魔术方法。当一块空间没有了任何引用时 默认执行__del__回收这个类地址一般我们不自定义__del__ 有可能会导致问题 触发时机当对象被内存回收的时候自动触发有下面两种情况 页面执行完毕回收所有变量当多个对象指向同一地址所有对象被del的时候 功能对象使用完毕后资源回收 参数一个self接受对象 返回值无 注意程序自动调用__del__()方法不需要我们手动调用。 python中对象的释放是比较复杂的。 __del__和关键字del是没有关系的我们看到del o没有触发__del__。 __del__()和del关键字是两个不同的概念虽然它们都与对象的销毁相关。
del是Python的一个关键字用于删除变量或对象的引用。当我们执行del obj语句时Python会将对象obj的引用计数减1如果引用计数为0则对象被销毁。del关键字并不会直接调用对象的__del__()方法它只是将对象的引用计数减1由Python自动决定是否调用__del__()方法。
__del__()方法是一个特殊方法用于在对象被销毁时执行一些清理任务。当对象的引用计数为0时Python会自动调用该对象的__del__()方法进行清理。__del__()方法在对象被销毁前最后一次被调用我们可以在这个方法中执行一些需要进行清理的操作如释放资源、关闭文件等。
需要注意的是__del__()方法不是必须的大多数情况下Python会自动处理对象的销毁和内存管理我们不需要手动定义__del__()方法。如果我们确实需要进行一些特殊的清理任务应该尽量避免使用__del__()方法而是使用上下文管理器、with语句等方式来管理资源和清理任务。
__repr__和__str__
__repr__(self)和__str__(self)都是用于返回对象的字符串表示形式但它们的用途不同。__repr__(self)主要用于调试和开发而__str__(self)则主要用于用户友好的输出。 举个例子考虑下面的Python类
class Person:def __init__(self, name, age):self.name nameself.age agedef __repr__(self):return fPerson(name{self.name}, age{self.age})def __str__(self):return f{self.name} is {self.age} years old
在这个例子中__repr__返回一个类似于构造函数调用的字符串用于显示对象的内部状态。而__str__则返回一个可读的字符串用于显示对象的外部状态。例如 person Person(Alice, 25)print(person) # 调用 __str__
Alice is 25 years oldperson # 调用 __repr__
Person(nameAlice, age25)
这样在调试和开发时我们可以使用__repr__方法来查看对象的内部状态而在用户友好的输出中使用__str__方法来提供易于理解的字符串表示形式。
在实际使用中我们可以通过内置函数repr()和str()来分别获取对象的__repr__和__str__表示形式。例如
p Person(Alice, 25)
print(repr(p)) # Person(Alice, 25)
print(str(p)) # Alice (25 years old) __repr__()是__str__()的“备胎”如果找不到__str__()就会找__repr__()方法。%r默认调用的是__repr__()方法%s调用__str__()方法 __formate__
__format__方法是Python中用于格式化对象输出的特殊方法。它可以让我们在使用字符串格式化方法如str.format()、f-string等输出对象时自定义输出格式。
__format__方法有两个参数分别为格式字符串和格式参数。格式字符串用于指定输出格式格式参数则是要输出的参数值。其中格式字符串是一个包含格式说明符的字符串可以使用大括号{}来指定要输出的参数并在大括号中使用冒号:来指定参数的格式。
下面是一个简单的例子展示如何在类中定义__format__方法来控制输出格式
class Point:def __init__(self, x, y):self.x xself.y ydef __format__(self, format_spec):if format_spec r:return f({self.y}, {self.x})else:return f({self.x}, {self.y})p Point(1, 2)
print(Formatted point: {:r}.format(p))
在上面的例子中我们定义了一个Point类包含x和y两个属性。我们在类中定义了__format__方法用于控制输出格式。如果格式字符串为r则输出(y, x)的格式否则输出(x, y)的格式。在最后一行我们使用str.format()方法并传入!r参数来触发__format__方法输出结果为Formatted point: (2, 1)。
需要注意的是如果我们定义了__format__方法但在格式字符串中没有使用相应的格式说明符那么__format__方法将不会被调用。此外我们还可以在类中定义其他特殊方法来控制对象的输出格式例如__str__、__repr__等。
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