day24_7.30 反射与元类
一。反射
在python中,反射通常是指一个对象应该具备,可以检测修复,增加自身属性的能力。
而反射可以通过字符串对其进行操作。
其中涉及了4个函数,是四个普通 的函数:
hasattr(oop,str,none)判断该对象是否有某个属性,如果有返回其值,如果没有,返回第三参数,默认为none
getattr(oop,str) 获取该对象的某个属性的值
setattr(oop,str,key)将某个属性添加到该对象中
delattr(oop,str)将从对象中删除属性
class Test1:
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age p=Test1('lzx',19)
print(hasattr(p,'lzx'))
print(getattr(p,'name','not this'))
print(setattr(p,'gender','male'))
print(p.__dict__)
print(delattr(p,'age'))
print(p.__dict__)
#False
#lzx
#None
#{'name': 'lzx', 'age': 19, 'gender': 'male'}
#None
#{'name': 'lzx', 'gender': 'male'}
如果对其对象的字典进行操作也能达到效果,但是语法复杂,不如函数简洁。
练习:制作一个终端指令:
class Windows:
def cd(self):
print('执行cd') def ls(self):
print('执行ls') def md(self):
print('执行md') win=Windows()
def run(oop):
while True:
cmd=input('输入你需要执行的指令:')
if cmd=='exit':
print('再见')
break
if not hasattr(oop,cmd):
print('没有该指令')
else:
getattr(oop,cmd)() run(win)
在程序编写时,不可能知道这个程序以后需要调用什么样的模块,使用什么样的类,在编写后也不易修改,所以,需要使用动态导入模块,对一个字符串中的模块信息进行处理:
import settings
import importlib#动态模块包
def run(oop):
while True:
cmd=input('输入你需要执行的指令:')
if cmd=='exit':
print('再见')
break
if not hasattr(oop,cmd):
print('没有该指令')
else:
getattr(oop,cmd)()
path, class_info = settings.classpath.rsplit('.', 1)#将路径切割成模块路径和类名
mk = importlib.import_module(path)#动态导入模块
cls = getattr(mk, class_info)#通过字符串在模块中寻找该类的名字,获取类
obj = cls()#实例化类
run(obj)#运行
以上就是动态导入模块,被导入模块的信息放在了settings中,这样即使在编写这段代码时不知道路径,也可以运行。
注意,对于一个模块来说,也是一个类,可以使用反射getattr方法寻找其中的类(名称空间里的值),倒数第三行可以这样使用。
二。元类metaclass
在python中,所以的东西都是对象,类可以实例化一个对象,而类也是由元类实例化而来的对象,所以类也是一个对象,默认情况下所有的类的元类都是type,包括object:
class Person:
pass p=Person()
print(type(p))
print(type(Person))
print(type(object))
#<class '__main__.Person'>
#<class 'type'>
#<class 'type'>
所以可以根据type实例化一个类出来,在源码中,元类 的初始化是这样的:
def __init__(cls, what, bases=None, dict=None):
其中,what表示类的名字,bases表示类的父类,dict表示类的名称空间。
cls_object=type('animal',(),{'name':'dog'})
class cls_object:
name='dog'
这两者都是定义了类。
元类的作用就是高度的自定义一个类,
例:在定义类时规定使用大写字母开头:
1,在源码中修改type,风险太高,不提倡。
2,新建一个自己的类,继承type,任何继承了type的类都是一个元类,可以用来自定义一个类。
其中可以使用metaclass=元类将一个类的元类指向它。
class Mytype(type):
def __init__(self,what,bases,dict):
super().__init__(what,bases,dict)
if not what.istitle():
raise Exception('no') class pdd(metaclass=Mytype):
pass
覆盖了type的初始化方法后就可以当作元类使用,再编写其限制。
在元类中,也有__call__方法,这个方法是在该类创建的对象被调用时,执行,而元类的对象是类,类被调用就是将类实例化的过程。
class Mytype1(type):
def __init__(self,what,bases,dict):
super().__init__(what,bases,dict) def __call__(self, *args, **kwargs):
print(self)
print(args)
print(kwargs)
#return super().__call__(*args, **kwargs)
class Per(metaclass=Mytype1): def __init__(self,name,age): self.name=name self.age=age e=Per('lzx',age=10) # print(e.name)
<class '__main__.Per'>
('lzx',)
{'age': 10}
如上,将元类终端__call__覆盖,输出其参数self,*args,**kwargs,可以发现self是生成的类对象,args是类实例化中 的任意参数,而kwargs是指定参数。
由于覆盖__call__方法后没有对其进行返回值,所以并没有实例化成功,需要调用父类方法。
例:在实例化对象时一定要使用指定参数,不能使用位置参数:
class Mytype1(type):
def __init__(self,what,bases,dict):
super().__init__(what,bases,dict) def __call__(self, *args, **kwargs):
if args:
raise Exception('not this')
return super().__call__(*args,**kwargs) class Per(metaclass=Mytype1):
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age e=Per(name='lzx',age=10)
在__call__方法中可以以使用__new__方法new一个新的空对象,让对象使用类的初始化方法。这就是call的内部原理:
def __call__(self, *args, **kwargs):
obj=object.__new__(self)
self.__init__(obj,*args, **kwargs)
return obj
注意,一定要返回obj值。
补充new。
在元类中,也可以使用new方法创建类对象,
当你要创建类对象时,会首先执行元类中的__new__方法,拿到一个空对象,然后会自动调用__init__来对这个类进行初始化操作 。
注意:,如果你覆盖了该方法则必须保证,new方法必须有返回值且必须是,对应的类对象。(如果传入了其他类,就不会运行init函数)
class Meta(type): def __new__(cls, *args, **kwargs):
print(cls) # 元类自己
print(args) # 创建类需要的几个参数 类名,基类,名称空间
print(kwargs) #空的
print("new run")
# return super().__new__(cls,*args,**kwargs)
obj = type.__new__(cls,*args,**kwargs)
return obj #返回对应 的类后会执行init方法
def __init__(self,a,b,c):
super().__init__(a,b,c)
print("init run")
class A(metaclass=Meta):
pass
print(A)
三。单例设计模式
在类中,可以创建很多对象,而当一个类产生的值是一模一样时,就不需要创建那么多的类,所以就有单例设计模式。
单例就是一个类只产式一个对象。
这样的设计可以节省资源,当一个类的所有对象属性全部相同时,就没必要创建多个对象。
class Single:
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age def say_hi(self):
print('hi') s1=Single('lzx',24)
s1.say_hi() s2=Single('lzx',24)
s2.say_hi()
可以看到,由single创建的s1,s2都是一样的属性,但是却创建了两个不同的对象,浪费空间,可以使用单例设计模式,将两次实例化的对象变成一个。
class Single1:
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age def say_hi(self):
print('hi') @classmethod
def get_single(cls):
if hasattr(cls,'obj'):
return getattr(cls,'obj')
obj=cls('lzx',18)
cls.obj=obj
return obj
s3=Single1.get_single()
s3.say_hi() s4=Single1.get_single()
虽然实现了单例,但是不能使用原来的方法调用该类,所以,可以使用该类的元类中 的call完成功能:
class Single2(type):
def __call__(self, *args, **kwargs):
if hasattr(self,'obj'):
return getattr(self,'obj')
obj=super().__call__( *args, **kwargs)
self.obj=obj
print('new')
return obj class test_sin(metaclass=Single2):
def __init__(self,name,age):
self.name=name
self.age=age def say_hi(self):
print('hi') s5=test_sin('lzx',12)
s5.say_hi() s6=test_sin('lzx',12)
s6.say_hi()
这样就只会创建一个对象了。
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