一、私有属性
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我们大家知道在类里面定义的属性名前加两个下划线就是私有属性,它是不能在外面被访问的,如下:
class Person(object): def __init__(self,name): self.__name = name person = Person("小王") print(person.__name)
打印结果:报错,
__name
是私有的,外面是无法访问的AttributeError: 'Person' object has no attribute '__name'
分析上面报错的原因是:
__name
被Python改了名字,一种假象而已,我们可以看看Python把它改成了什么,我们通过魔法属性person.__dict__
来打印print(person.__dict__)
打印结果是:
{'_Person__name': '小王'}
看到上面的打印,其实Python是把私有的属性改成了 一个下划线+类名+私有属性 :
_类名私有属性
,如上面的__name
->_Person__name
,那么我们就可以通过实例对象.被改后的私有属性名
来打印私有属性,如下print(person._Person__name)
打印结果是:
小王
二、魔法属性
无论人或事物往往都有不按套路出牌的情况,Python的类属性也是如此,存在着一些具有特殊含义的属性,详情如下:
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2.1、
__doc__
: 表示类的描述信息class Foo: """ 描述类信息,这是用于看片的神奇 """ def func(self): pass print(Foo.__doc__) #输出:类的描述信息
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2.2、
__module__
和__class__
__module__
表示当前操作的对象在那个模块__class__
表示当前操作的对象的类是什么,也就是打印类对象的名字-
test.py
class Person(object): def __init__(self): self.name = 'laowang'
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main.py
from test import Person obj = Person() print(obj.__module__) # 输出 test 即:输出模块 print(obj.__class__) # 输出 test.Person 即:输出类
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2.3、
__init__
: 初始化方法,通过类创建对象时,自动触发执行class Person: def __init__(self, name): self.name = name self.age = 18 obj = Person('laowang') # 自动执行类中的 __init__ 方法
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2.4、
__del__
:当对象在内存中被释放时,自动触发执行。
提示:此方法一般无须定义,因为Python是一门高级语言,程序员在使用时无需关心内存的分配和释放,因为此工作都是交给Python解释器来执行,所以,__del__
的调用是由解释器在进行垃圾回收时自动触发执行的。class Foo: def __del__(self): pass
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2.5、
__call__
: 对象后面加括号,触发执行
提示:__init__
方法的执行是由创建对象触发的,即:对象 = 类名()
;而对于__call__
方法的执行是由对象后加括号触发的,即:对象()
或者类()()
class Foo: def __init__(self): pass def __call__(self, *args, **kwargs): print('__call__') obj = Foo() # 执行 __init__ obj() # 执行 __call__
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2.6、
__dict__
: 类或对象中的所有属性,类的实例属性属于对象;类中的类属性和方法等属于类class Province(object): country = 'China' def __init__(self, name, count): self.name = name self.count = count def func(self, *args, **kwargs): print('func') # 获取类的属性,即:类属性、方法、 print(Province.__dict__) # 输出:{'__dict__': <attribute '__dict__' of 'Province' objects>, '__module__': '__main__', 'country': 'China', '__doc__': None, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Province' objects>, 'func': <function Province.func at 0x101897950>, '__init__': <function Province.__init__ at 0x1018978c8>} obj1 = Province('山东', 10000) print(obj1.__dict__) # 获取 对象obj1 的属性 # 输出:{'count': 10000, 'name': '山东'} obj2 = Province('山西', 20000) print(obj2.__dict__) # 获取 对象obj1 的属性 # 输出:{'count': 20000, 'name': '山西'}
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2.7、
__str__
: 如果一个类中定义了__str__
方法,那么在打印 对象 时,默认输出该方法的返回值class Foo: def __str__(self): return '小李' obj = Foo() print(obj) # 输出:小李
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2.8、
__getitem__
、__setitem__
、__delitem__
: 用于索引操作,如字典。以上分别表示 获取、设置、删除 数据class Foo(object): def __getitem__(self, key): print('__getitem__', key) def __setitem__(self, key, value): print('__setitem__', key, value) def __delitem__(self, key): print('__delitem__', key) obj = Foo() result = obj['k1'] # 自动触发执行 __getitem__ obj['k2'] = 'laowang' # 自动触发执行 __setitem__ del obj['k1'] # 自动触发执行 __delitem__
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2.9、
__getslice__
、__setslice__
、__delslice__
: 该三个方法用于分片操作,如:列表class Foo(object): def __getslice__(self, i, j): print('__getslice__', i, j) def __setslice__(self, i, j, sequence): print('__setslice__', i, j) def __delslice__(self, i, j): print('__delslice__', i, j) obj = Foo() obj[-1:1] # 自动触发执行 __getslice__ obj[0:1] = [11,22,33,44] # 自动触发执行 __setslice__ del obj[0:2] # 自动触发执行 __delslice__
三、with与上下文管理器”
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3.1、对于 系统资源如文件、数据库连接、socket 而言,应用程序打开这些资源并执行完业务逻辑之后,必须做的一件事就是要关闭(断开)该资源。
比如 Python 程序打开一个文件,往文件中写内容,写完之后,就要关闭该文件,否则会出现什么情况呢?极端情况下会出现 "Too many open files" 的错误,因为系统允许你打开的最大文件数量是有限的。同样,对于数据库,如果连接数过多而没有及时关闭的话,就可能会出现 "Can not connect to MySQL server Too many connections",因为数据库连接是一种非常昂贵的资源,不可能无限制的被创建。
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3.2、看看如何正确关闭一个文件。
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普通版:打开文件之后直接进行读写操作
def m1(): f = open("output.txt", "w") f.write("python之禅") f.close()
这样写有一个潜在的问题,如果在调用 write 的过程中,出现了异常进而导致后续代码无法继续执行,close 方法无法被正常调用,因此资源就会一直被该程序占用者释放。那么该如何改进代码呢?
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进阶版: 看着不够简洁哈,后面还有高级版
def m2(): f = open("output.txt", "w") try: f.write("python之禅") except IOError: print("oops error") finally: f.close()
改良版本的程序是对可能发生异常的代码处进行 try 捕获,使用
try/finally
语句,该语句表示如果在 try 代码块中程序出现了异常,后续代码就不再执行,而直接跳转到 except 代码块。而无论如何,finally 块的代码最终都会被执行。因此,只要把 close 放在 finally 代码中,文件就一定会关闭。 -
高级版: 这么看起来就非常爽了
def m3(): with open("output.txt", "r") as f: f.write("Python之禅")
一种更加简洁、优雅的方式就是用 with 关键字。open 方法的返回值赋值给变量 f,当离开 with 代码块的时候,系统会自动调用 f.close() 方法, with 的作用和使用 try/finally 语句是一样的。那么它的实现原理是什么?在讲 with 的原理前要涉及到另外一个概念,就是上下文管理器(Context Manager)。
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3.3、上下文管理器(Context Manager)
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什么是上下文(context)?
- 看,一篇文章,给你摘录一段,没前没后,你读不懂,因为有语境,就是语言环境存在,一段话说了什么,要通过上下文(文章的上下文)来推断。
- app点击一个按钮进入一个新的界面,也要保存你是在哪个屏幕跳过来的等等信息,以便你点击返回的时候能正确跳回,如果不存肯定就无法正确跳回了。
- 看这些都是上下文的典型例子,理解成环境就可以,(而且上下文虽然叫上下文,但是程序里面一般都只有上文而已,只是叫的好听叫上下文。。进程中断在操作系统中是有上有下的,不过不这个高深的问题就不要深究了。。。)
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上下文管理器
任何实现了__enter__()
和__exit__()
方法的对象都可称之为上下文管理器,上下文管理器对象可以使用with
关键字。显然,文件(file
)对象也实现了上下文管理器。
那么文件对象是如何实现这两个方法的呢?我们可以模拟实现一个自己的文件类,让该类实现__enter__()
和__exit__()
方法。class File(): def __init__(self, filename, mode): self.filename = filename self.mode = mode def __enter__(self): print("entering") self.f = open(self.filename, self.mode) return self.f def __exit__(self, *args): print("will exit") self.f.close()
__enter__()
方法返回资源对象,这里就是你将要打开的那个文件对象,__exit__()
方法处理一些清除工作。
因为 File 类实现了上下文管理器,现在就可以使用 with 语句了。with File('out.txt', 'w') as f: print("writing") f.write('hello, python')
提示:
File('out.txt', 'w')
去执行的时候就会去调用里面的_enter__
方法返回一个操作文本的对象,当在进行写的操作的时候,如果出现了异常,会自动调用__exit__
,释放响应的资源,这样,你就无需显示地调用 close 方法了,由系统自动去调用,哪怕中间遇到异常 close 方法也会被调用。
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3.4、实现上下文管理器的另外方式
Python 还提供了一个contextmanager
的装饰器,更进一步简化了上下文管理器的实现方式。通过 yield 将函数分割成两部分,yield 之前的语句在__enter__
方法中执行,yield 之后的语句在__exit__
方法中执行。紧跟在yield
后面的值是函数的返回值。from contextlib import contextmanager @contextmanager def my_open(path, mode): f = open(path, mode) yield f f.close()
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调用
with my_open('out.txt', 'w') as f: f.write("hello , the simplest context manager")
总结: Python 提供了 with 语法用于简化资源操作的后续清除操作,是 try/finally 的替代方法,实现原理建立在上下文管理器之上。此外,Python 还提供了一个 contextmanager 装饰器,更进一步简化上下管理器的实现方式。
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