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Python动态绑定属性slots的使用

当我们定义了一个class,创建了一个class的实例后,我们可以给该实例绑定任何属性和方法,这就是动态语言的灵活性。废话不多说,我们看一个例子:

class Person(object):
    pass

p = Person()
p.name = 'mary' # 动态给实例绑定一个属性
print(p.name)

上面实例绑定了一个属性name并输出值mary。那么我们如何给实例绑定一个方法呢?这样:

class Person(object):
    pass

def set_sex(self, sex): # 定义一个函数作为实例方法
    self.sex = sex

from types import MethodType
p = Person()
p.set_sex_fun = MethodType(set_sex, p) # 给实例绑定一个方法 set_sex_fun新的属性方法,自定义,MethodType第一个参数为已定义的方法名set_sex,第二个参数为类实例 Person()
p.set_sex_fun('female') # 调用实例方法
print(p.sex) # female

这里需要注意:给一个实例绑定的方法,对另一个实例是不起作用的:

p2 = Person() # 创建新的实例
p2.set_sex_fun('male') # 尝试调用方法

报错:

Traceback (most recent call last):
  File "run.py", line 13, in <module>
    p2.set_sex_fun('male') # 尝试调用方法
AttributeError: 'Person' object has no attribute 'set_sex_fun'

为了给所有实例都绑定方法,如何实现呢?我们可以这样给class绑定方法:

class Person(object):
    pass

def set_sex(self, sex):
    self.sex = sex

Person.set_sex_fun = set_sex  # 属性set_sex_fun 自定义, 方法名set_sex 不带()

p = Person()
p.set_sex_fun('female')
print(p.sex) # female

p2 = Person() # 创建新的实例
p2.set_sex_fun('male')
print(p2.sex) # male

通常情况下,上面的set_sex方法可以直接定义在class中,但动态绑定允许我们在程序运行的过程中动态给class加上功能,这在静态语言中很难实现.

这里我们步入核心正题:

__slots__

如果我们想要限制实例的属性怎么办?比如,只允许对Person实例添加namesex属性。

为了达到限制的目的,Python允许在定义class的时候,定义一个特殊的__slots__变量,来限制该class实例能添加的属性:

class Person(object):
    __slots__ = ('name', 'sex') # 用tuple定义允许绑定的属性名称

p = Person()
p.name = 'Mary' # 绑定属性'name'
p.sex = 'female' # 绑定属性'sex'
p.age = 19 # 绑定属性'age'

报错:

Traceback (most recent call last):
  File "run.py", line 7, in <module>
    p.age = 19 # 绑定属性'age'
AttributeError: 'Person' object has no attribute 'age'

由于'age'没有被放到__slots__中,所以不能绑定age属性,试图绑定age将得到AttributeError的错误。

使用__slots__要注意,__slots__定义的属性仅对当前类实例起作用,对继承的子类是不起作用的。

class Person(object):
    __slots__ = ('name', 'sex') # 用tuple定义允许绑定的属性名称

class Son(Person):
    pass

s = Son()
s.age = 19 # 绑定属性'age'
print(s.age) # 19

除非在子类中也定义__slots__,这样,子类实例允许定义的属性就是自身的__slots__加上父类的__slots__

class Person(object):
    __slots__ = ('name', 'sex') # 用tuple定义允许绑定的属性名称

class Son(Person):
    __slots__ = ('skill', 'age')  # 用tuple定义允许绑定的属性名称

s = Son()
s.name = 'Kaven' # 绑定属性'name'
print(s.name) # Kaven

s.age = 19 # 绑定属性'age'
print(s.age) # 19

Python的语法糖还有很多,我也会陆续整理分享哈。

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