《流畅的python 第一章 python数据模型》

第一章 python数据模型

摘要：本章主要讲一些特殊方法（前后带双下划线写法的方法，如__len__，__getitem__），为什么有特殊方法，特殊方法的应用。

python是一种面向对象语言，那么为什么会有len(x)这种写法，而不是x.len()呢

Python 解释器遇到len()这种特殊句法时，会使用特殊方法去激活一些基本的对象操作，这些特殊方法的名字以两个下划线开头，以两个下划线结尾。如__len__，__getitem__。比如obj[key]背后就是__getitem__方法，为了能求得obj[key]的值，解释器实际上调用的是obj.__getitem__(key)。

通过合理使用这些方法，能让自己的对象实现和支持以下语言结构，并与之交互：

• 迭代
• 集合类
• 属性访问
• 运算符重载
• 函数和方法的调用
• 对象的创建和销毁
• 字符串表示形式和格式化
• 管理上下文（with模块）

魔术方法（magic method）是特殊方法的昵称，又叫双下方法（dunder method）。

一摞python风格的纸牌

用一个非常简单的例子来展示如何实现__getitem__、__len__这两个特殊方法。

import collections
Card=collections.namedtuple('Card',['rank','suit'])
#使用collections.namedtuple创建了一个元组类型的子类，子类类名为Card，子类中有两个key，key值分别为'rank'、'suit'
class FrenchDeck:
    ranks=[str(n) for n in range(2,11)]+list('JQKA')#ranks=['2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '10', 'J', 'Q', 'K', 'A']
    suits='spades diamonds clubs hearts'.split()#suits=['spades', 'diamonds', 'clubs', 'hearts']
    def __init__(self):
        self._cards=[Card(rank,suit) for rank in self.ranks for suit in self.suits]

    def __len__(self):
        return len(self._cards)

    def __getitem__(self, item):
        return self._cards[item]

利用namedtuple，我们可以很轻松地得到一个纸牌对象：

bear_card=Card(rank='7',suit='spades')
print(bear_card)

/Users/zy/PycharmProjects/learnpython/venv/bin/python /Users/zy/PycharmProjects/learnpython/collect.py
Card(rank='7', suit='spades')

Process finished with exit code 0

然后，我们来关注FrenchDeck这个类，将它实例化后，我们可以用len()函数来查看这叠纸牌共有多少张。

deck=FrenchDeck()
print(len(deck))

/Users/zy/PycharmProjects/learnpython/venv/bin/python /Users/zy/PycharmProjects/learnpython/collect.py
52

Process finished with exit code 0

也可以使用index下标来访问特定的纸牌：

print(deck[5])

/Users/zy/PycharmProjects/learnpython/venv/bin/python /Users/zy/PycharmProjects/learnpython/collect.py
Card(rank='3', suit='diamonds')

Process finished with exit code 0

如果在FrenchDeck类中注释掉__len__方法，就无法使用len(deck)，同理，如果在FrenchDeck类中注释掉__getitem__方法，就无法使用deck[key]访问特定元素。

而且我们不需要再写一个方法用来随机抽取一张纸牌，只需要调用python内置的random.choice。

from random import choice
deck=FrenchDeck()
print(choice(deck))

/Users/zy/PycharmProjects/learnpython/venv/bin/python /Users/zy/PycharmProjects/learnpython/collect.py
Card(rank='A', suit='spades')

Process finished with exit code 0

从上述试验中，我们发现了通过实现特殊方法来利用python数据模型的两个好处：

• 用户实例化该类后，不必费心去记标准操作的格式名称，比如说获取元素总数，是size方法还是length方法
• 可以更加方便的利用python标准库，而不需要重新自己写代码

并且由于__getitem__方法把下标访问[]的操作交给了self._cards列表，deck自动支持了切片操作。

print(deck[:3])
print(deck[12::13])

/Users/zy/PycharmProjects/learnpython/venv/bin/python /Users/zy/PycharmProjects/learnpython/collect.py
[Card(rank='2', suit='spades'), Card(rank='2', suit='diamonds'), Card(rank='2', suit='clubs')]
[