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Python __slots__:限制类实例动态添加属性和方法
通过学习《Python类变量和实例变量》一节,了解了如何动态的为单个实例对象添加属性,甚至如果必要的话,还可以为所有的类实例对象统一添加属性(通过给类添加属性)。
那么,Python 是否也允许动态地为类或实例对象添加方法呢?答案是肯定的。我们知道,类方法又可细分为实例方法、静态方法和类方法,Python 语言允许为类动态地添加这 3 种方法;但对于实例对象,则只允许动态地添加实例方法,不能添加类方法和静态方法。
庆幸的是,Python 提供了 __slots__ 属性,通过它可以避免用户频繁的给实例对象动态地添加属性或方法。
还是在 CLanguage 类的基础上,添加如下代码并运行:
另外本节前面提到,__slots__ 属性限制的对象是类的实例对象,而不是类,因此下面的代码是合法的:
此外,__slots__ 属性对由该类派生出来的子类,也是不起作用的。例如如下代码:
因此,如果子类也要限制外界为其实例对象动态地添加属性和方法,必须在子类中设置 __slots__ 属性。
那么,Python 是否也允许动态地为类或实例对象添加方法呢?答案是肯定的。我们知道,类方法又可细分为实例方法、静态方法和类方法,Python 语言允许为类动态地添加这 3 种方法;但对于实例对象,则只允许动态地添加实例方法,不能添加类方法和静态方法。
举个例子:为单个实例对象添加方法,不会影响该类的其它实例对象;而如果为类动态地添加方法,则所有的实例对象都可以使用。
class CLanguage: pass #下面定义了一个实例方法 def info(self): print("正在调用实例方法") #下面定义了一个类方法 @classmethod def info2(cls): print("正在调用类方法") #下面定义个静态方法 @staticmethod def info3(): print("正在调用静态方法") #类可以动态添加以上 3 种方法,会影响所有实例对象 CLanguage.info = info CLanguage.info2 = info2 CLanguage.info3 = info3 clang = CLanguage() #如今,clang 具有以上 3 种方法 clang.info() clang.info2() clang.info3() #类实例对象只能动态添加实例方法,不会影响其它实例对象 clang1 = CLanguage() clang1.info = info #必须手动为 self 传值 clang1.info(clang1)程序输出结果为:
正在调用实例方法
正在调用类方法
正在调用静态方法
正在调用实例方法
庆幸的是,Python 提供了 __slots__ 属性,通过它可以避免用户频繁的给实例对象动态地添加属性或方法。
__slots__ 属性值其实就是一个元组,只有其中指定的元素,才可以作为动态添加的属性或者方法的名称。举个例子:再次声明,__slots__ 只能限制为实例对象动态添加属性和方法,而无法限制动态地为类添加属性和方法。
class CLanguage: __slots__ = ('name','add','info')可以看到, CLanguage 类中指定了 __slots__ 属性,这意味着,该类的实例对象仅限于动态添加 name、add、info 这 3 个属性以及 name()、add() 和 info() 这 3 个方法。
比如,在 CLanguage 类的基础上,添加如下代码并运行:注意,对于动态添加的方法,__slots__ 限制的是其方法名,并不限制参数的个数。
def info(self,name): print("正在调用实例方法",self.name) clang = CLanguage() clang.name = "新宝库" #为 clang 对象动态添加 info 实例方法 clang.info = info clang.info(clang,"Python教程")程序运行结果为:
正在调用实例方法 新宝库
还是在 CLanguage 类的基础上,添加如下代码并运行:
def info(self,name): print("正在调用实例方法",self.name) clang = CLanguage() clang.name = "新宝库" clang.say = info clang.say(clang,"Python教程")运行程序,显示如下信息:
Traceback (most recent call last):
File "D:\python3.6\1.py", line 9, in <module>
clang.say = info
AttributeError: 'CLanguage' object has no attribute 'say'
另外本节前面提到,__slots__ 属性限制的对象是类的实例对象,而不是类,因此下面的代码是合法的:
def info(self): print("正在调用实例方法") CLanguage.say = info clang = CLanguage() clang.say()程序运行结果为:
正在调用实例方法
当然,还可以为类动态添加类方法和静态方法,这里不再给出具体实例,读者可自行编写代码尝试。
此外,__slots__ 属性对由该类派生出来的子类,也是不起作用的。例如如下代码:
class CLanguage: __slots__ = ('name','add','info') #Clanguage 的空子类 class CLangs(CLanguage): pass #定义的实例方法 def info(self): print("正在调用实例方法") clang = CLangs() #为子类对象动态添加 say() 方法 clang.say = info clang.say(clang)运行结果为:
正在调用实例方法
显然,__slots__ 属性只对当前所在的类起限制作用。因此,如果子类也要限制外界为其实例对象动态地添加属性和方法,必须在子类中设置 __slots__ 属性。
注意,如果为子类也设置有 __slots__ 属性,那么子类实例对象允许动态添加的属性和方法,是子类中 __slots__ 属性和父类 __slots__ 属性的和。
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