在Python中,属性自省是一种强大的特性,它允许我们在运行时检查和操作对象的属性。在本文中,我们将探讨Python中的属性自省,并结合实际场景和代码来展示其用法。
Python中的私有属性是指以下划线开头的变量或方法,例如 _name 或 _method()。尽管这种命名约定并非强制性的,只是一种惯例,但它用于提示该属性或方法应该只在类内部使用,而不应该在外部直接访问。
Python中的私有属性具有以下特点:
接下来勇哥带你探讨如何访问和修改私有属性:
class YongeGe: name= '勇哥' # 普通属性 _ager = 100 # 普通属性 __money = 109 # 私有属性 __money_empty__ = 1 # 不推荐做法yongge = YongeGe()print(yongge .name) # 输出: 勇哥print(yongge ._ager ) # 输出: 100print(yongge ._YongeGe__money ) # 输出: 109 print(yongge .__money_empty__ ) # 输出: 1print(yongge .__money ) # 输出: AttributeError: 'YongeGe' object has no attribute '__money'
很明显看到 Python 中没有真正的私有属性,实际上双下划线开头的属性被名称重整了,即将属性名转换为 _ClassName__name的形式,使其难以在外部被访问。通过_YongGe__money可以间接访问私有属性__money 。但是一般不要用,就比如你爹告诉你剩100块了,要省点花,你非要点个海底捞一把梭哈!
总之,Python的私有属性机制主要基于命名约定,其作用是限制属性的可见性和访问性,从而提高代码的封装性和安全性。然而,需要注意的是,这种机制只是一种建议性的规范,并不能完全避免私有属性被访问的可能性。
在实际开发中,我们经常需要查看对象的属性和方法,以便理解其内部状态。Python提供了几种属性自省的方法,使我们能够方便地检查对象的属性。
__dict__是对象的一个属性,它包含了对象的所有属性和方法。通过访问__dict__,我们可以查看对象的内部状态。
例如,我们定义了一个名为Person的类,其中包含name和age两个属性,以及一个say_hello方法。下面的代码展示了如何通过访问__dict__来查看对象的属性和方法:
class YongeGe: def __init__(self, name, money): self.name = name self.money= money def money(self): print(f"Hello, my name is {self.name}.I have {self.money} dollar ")yongge = YongeGe("勇哥", "10")yongge .money= "1010"yongge .__dict__["age"] = "18"
输出结果为:
{'name': '勇哥', 'money': '1010', 'age': '18'}
我们可以看到对象yongge的属性和方法,包括name、age、money以及money方法。
需要注意的是,实例对象的__dict__属性只能访问和修改其自身的属性和方法,而无法访问其所属类的属性和方法。如果需要访问类的属性和方法,可以通过类的__dict__属性来实现。
例如,我们可以通过访问Person.__dict__来查看类Person的所有属性和方法:
print(yongge .__dict__)
输出结果为:
{'__module__': '__main__', '__init__': <function YongeGe.__init__ at 0x0000017E50B9C5E0>, 'money': <function YongeGe.money at 0x0000017E50BBADC0>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'YongeGe' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'YongeGe' objects>, '__doc__': None}
上述输出结果中,除了__init__、say_hello和__dict__之外,还包括其他一些特殊属性和方法。通过查看类的__dict__,我们可以获取到类的所有成员。
除了访问对象的__dict__属性外,我们还可以使用dir()函数来查看对象的属性和方法。
dir()函数返回一个包含对象所有属性和方法名称的列表。它不仅可以用于普通对象,还可以用于模块、类和内置类型等。
例如,下面的代码展示了如何使用dir()函数查看对象的属性和方法:
print(dir(p1))
输出结果为:
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'age', 'gender', 'hometown', 'name', 'say_hello']
从输出结果中,我们可以看到对象p1的属性和方法的名称列表。
在默认情况下,Python 类的实例会使用一个字典来存储它们的属性。这种方式对于属性很少的对象来说可能会浪费空间。特别是在创建大量实例时,这种空间消耗会变得更明显。
为了解决这个问题,我们可以通过在类定义中使用__slots__来覆盖默认的__dict__行为。slots__是一个特殊属性,它接受一个属性名称的序列,并且在每个实例中只为这些属性保留足够的空间来存储属性值。因为没有为每个实例创建__dict,所以可以节省空间。
class YongeGe: # 定义 __slots__属性,让类实例只能绑定 __slots__中指定的属性,且不能添加其他属性 __slots__ = ('name', 'money') def __init__(self, name_, money_): self.name = name_ self.money = money_if __name__ == '__main__': yongge = YongeGe('勇哥', 100) print(yongge.name) setattr(yongge, 'new_attr', 100) # 输出:AttributeError: 'YongeGe' object has no attribute 'new_attr'
从上面的代码可以看到,在类中绑定了__slots__后,会限制类实例的灵活性,不能动态添加新的属性,所以在使用这玩意的时候,要仔细想想要灵活还是要内存?
(4) 自定义属性访问
还可以通过定义一些特殊方法来自定义类实例的属性访问行为。这些特殊方法可以控制属性的获取、设置和删除操作。
def __getattribute__(self, data): value = super().__getattribute__(data) return value
def __setattr__(self, key, value): super().__setattr__(key, value)
def __delattr__(self, item): super().__delattr__(item)
def __getattr__(self, item): pass
以上是一些常用的自定义属性访问的方法。瞧瞧下面语句的执行顺序:
class MyClass: def __init__(self): self._data = {} def __getattribute__(self, name): # 自定义获取属性的行为 if name == 'attribute1': return 'Custom Value' elif name == 'attribute2': return self._data[name] # 注意,这里会继续执行一次 __getattribute__ else: return super().__getattribute__(name) def __setattr__(self, name, value): # 自定义设置属性的行为 if name == 'attribute2': print("__setattr__", name, value) self._data[name] = value + 10 else: super().__setattr__(name, value) def __delattr__(self, name): # 自定义删除属性的行为 if name == 'attribute3': self._data.pop(name, None) else: super().__delattr__(name) def __getattr__(self, name): # 处理不存在的属性 return f'Attribute "{name}" does not exist.'if __name__ == '__main__': obj = MyClass() obj.attribute2 = 5 res = obj.attribute2 print(res) # 输出: __setattr__ attribute2 5 ;15 print(obj.attribute1) # 输出: Custom Value del obj.attribute3 print(obj.attribute3) # 输出: Attribute "attribute3" does not exist.
在上面的示例中,我们创建了一个名为 MyClass 的类,其中定义了 __getattribute__、__setattr__、
__delattr__ 和 __getattr__ 四个方法来自定义属性访问行为。通过在这些方法中编写相应的逻辑,我们可以控制属性的获取、设置和删除操作,从而实现自定义的属性访问行为。
通过自定义属性访问,我们可以更灵活地控制类实例的属性操作,满足特定的需求,并增强代码的可读性和可维护性。
(5) 使用getattr()、setattr()和hasattr()函数
除了查看对象的属性和方法外,我们还可以使用getattr()、setattr()和hasattr()函数来动态地访问和修改对象的属性。
这些函数提供了一种灵活的方式来操作对象的属性,特别适用于需要在运行时根据条件访问或修改属性的情况。
例如,我们可以通过调用getattr()函数来获取对象的属性值:
name_value = getattr(yongge, "name")print(name_value)
输出结果为:
勇哥
上述代码中,我们使用getattr(yongge, "name")来获取对象p1的name属性的值。
类似地,我们可以使用setattr()函数来设置对象的属性值:
setattr(yongge, "age", 40)print(yongge.age)
输出结果为:
40
上述代码中,我们使用setattr(yongge, "age", 40)将对象yongge的age属性值设置为30,然后再次打印yongge.age,可以看到属性值已被修改。
另外,我们还可以使用hasattr()函数来检查对象是否具有某个属性:
has_money = hasattr(yongge, "money")print(has_money)
输出结果为:
True
使用hasattr(yongge, "money")检查对象yongge是否具有money属性,结果为True,说明对象具有该属性。
通过上述几种方法,我们可以方便地进行属性自省,查看和修改对象的属性,从而更好地理解和操作代码。
假设我们正在开发一个电商网站,需要处理用户购物车的相关逻辑。购物车中的商品信息以字典的形式存储在用户对象的属性中。我们需要编写一个函数,用于计算购物车中商品的总价值。
定义一个User类,包含一个cart属性用于存储购物车中的商品信息:
class User: def __init__(self, name): self.name = name self.cart = {} def add_to_cart(self, item, price): self.cart[item] = price
定义一个calculate_cart_value()函数,用于计算购物车中商品的总价值。在函数内部,我们可以通过属性自省来获取购物车中的商品信息,并计算总价值:
def calculate_cart_value(user): cart = user.__dict__.get("cart", {}) total_value = sum(cart.values()) return total_value
在上述代码中,我们使用user.__dict__.get("cart", {})来获取购物车信息,如果用户对象中不存在cart属性,则返回一个空字典。然后,我们使用sum(cart.values())来计算购物车中商品价格的总和。
下面是使用上述代码的示例:
# 创建用户对象user = User("勇哥")# 添加商品到购物车user.add_to_cart("apple", 10)user.add_to_cart("banana", 5)user.add_to_cart("orange", 8)# 计算购物车总价值total_value = calculate_cart_value(user)print(total_value) # 输出: 23
通过使用属性自省,我们可以方便地访问购物车信息,并计算总价值。属性自省还是挺重要的,面试也问得多,实在不会用也要背好飞机大炮的制作流程。但是这个玩意也不要滥用哟,频繁动态访问,会有一定的性能开销哟~
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