Python小技巧(8)--类的技巧(其二)

类----来源于cookbook第八章

记录第八章中比较有意思的部分

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强制类型检查

可以使用描述符和MIXIN类的方式来对其进行检查。

# 先创建一个描述符类
class Descriptor:
    def __init__(self, name = None, **opts):
        self.name = name
        for key, value in opts.items():
            setattr(self, key, value)
    
    def __set__(self, instance, value):
        instance.__dict__[self.name] = value

# 下面创建出用来类型检查的的二级基类，也不应实例化，本质还是描述符
# 这些类不应该被实例化
class Typed(Descriptor):
    # 在赋值的时候会检查类型是否相符
    expected_type = type(None)
    
    def __set__(self, instance, value):
        if not isinstance(value, expected_type):
            raise TypeError("expected " + str(self.expected_type))
        super().__set__(instance, value)

class Unsigned(Descriptor):
    # 继承自描述符类，改写set方法，用来赋值时检查值是否大于0
    def __set__(self, instance, value):
        if value < 0:
            raise ValueError("value must > 0")
        super().__set__(instance, value)
    
class MaxSized(Descriptor):
    # 继承自描述符类，检查赋值的字符串长度是否超出限制
    def __init__(self, name = None, **opt):
        if 'size' not in opt:
            raise TypeError("missing size option")
        super.__init__(name, **opt)
    
    def __set__(self, instance, value):
        if len(value) >= self.size:
            raise ValueError("> size")
        super.__set__(instance, value)

# 下面基于描述符类来创建出需要用到检测类型的类
class Integer(Typed):
    expected_type = int

class UnsignedInteger(Integer, Unsigned):
    ...

class String(Typed):
    expected_type = str

class SizedString(String, MaxSized):
    ...

# 然后就可以使用这些类来进行类型约束
class Stock:
    name = SizedString('name', size = 8)
    shares = UnsignedInteger('shares')


    def __init__(self, *args, **kargs):
        ...

下面来解释一下流程:

• 首先Descriptor只是一个简单的描述符基类，且只有set方法
• Typed, Unsigned, MaxSized也是描述符，这些二级描述符继承自Descriptor，并重写了其set方法，分别检测赋值时类型、长度。
• Integer, UnsignedInteger, String, SizedString是继承上述描述符类，并基于上述限制来进行组合。由于默认没有构造函数，会使用基类的构造函数。同样也是描述符。
• 直接使用的描述符是Integer, UnsignedInteger, String, SizedString

同样，也可以使用装饰器的方式来完成，且速度更快！

委托属性的访问

当类访问到不存在的属性时，会调用__getattr__这个方法

但是不适用于双下划线开头结尾的魔法方法

class A:
    def __init__(self):
        self.x = 1
        self.y = 2

class B:
    def __init__(self):
        self.a = A()
        self.y = 3
        self.z = 4

    def __getattr__(self, name):
        return getattr(self.a, name)

b = B()
print(b.x) # 1
print(B.y) # 3
print(b.z) # 4

MAXIN技术

主要是用来继承，通过调用super()函数来调用另一个类的一些方法。

目的是用来使用一些方法扩充其他的类。

# 先给出MixIN类

class SetOnceMixIN:
    __slots__ = () # 没有实例对象
    
    def __setitem__(self, key, value):
        # 此处的MIXIN类要和dict类一起使用
        # self即字典
        if key in self: 
            raise KeyError("already exists")
        # 虽然没有继承，但是仍然可以使用super，这会调用同一级别继承的函数
        super().__setitem__(key, value)

# 此时SetOnceDict就将SetOnceMixIN和dict两种功能混合在一起
# SetOnceMixIN的super()会调用dict中对应的函数，这和MRO表有关
class SetOnceDict(SetOnceMixIN, dict):
    ...

a = SetOnceDict()
a['x'] = 1
a['x'] = 2 #会报错

一般都是为了已有的类增加一些可选的功能而设计的，标准库中很多

mixin类不能被实例化，或者说实例化没有意义

mixin类也主要用于继承中

使用字符串来访问对象的属性

可以使用getattr()函数来通过字符串调用类的方法

class A:
    def pri(self):
        print(1)
    
    def pri_num(self, num):
        print(num)
    
a = A()
getattr(a, "pri")() # 1
getattr(a, "pri_num")(123) # 123