Python学习札记(三十六) 面向对象编程 Object Oriented Program 7 __slots_

本文介绍Python中如何动态地为对象绑定属性和方法，并通过__slots__特性限制实例可以添加的属性，增强代码的安全性和效率。

参考：slots

NOTE

1.动态语言灵活绑定属性及方法。

#!/usr/bin/env python3

class MyClass(object):
    def __init__(self):
        pass

def func(obj):
    print(obj.name, obj.age)

def main():
    h = MyClass()
    h.name = 'Chen'
    h.age = '20'
    func(h)

if __name__ == '__main__':
    main()

给对象h绑定了属性name和age。

sh-3.2# ./oop7.py 
Chen 20

绑定一个新的方法：

from types import MethodType

def f(self):
    print('I\'m new here!')

h.f = MethodType(f, h) # new method
h.f()

I'm new here!

但是这种绑定的方法并不存在于新建的对象：

    h1 = MyClass()
    h1.f()

Traceback (most recent call last):
  File "./oop7.py", line 28, in <module>
    main()
  File "./oop7.py", line 25, in main
    h1.f()
AttributeError: 'MyClass' object has no attribute 'f'

给类绑定一个方法，解决这个问题：

    MyClass.f = f

    h1 = MyClass()
    h1.f()

I'm new here!

通常情况下，上面的f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。

2.__slots__

但是，如果我们想要限制实例的属性怎么办？比如，只允许对MyClass实例添加name和age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：

#!/usr/bin/env python3

class MyClass(object):
    """docstring for MyClass"""
    __slots__ = ('name', 'age')
    def __init__(self):
        super(MyClass, self).__init__()
        pass

def main():
    h = MyClass()
    h.name = 'Chen'
    h.age = 20
    h.city = 'FuZhou'

if __name__ == '__main__':
    main()

sh-3.2# ./oop8.py 
Traceback (most recent call last):
  File "./oop8.py", line 17, in <module>
    main()
  File "./oop8.py", line 14, in main
    h.city = 'FuZhou'
AttributeError: 'MyClass' object has no attribute 'city'

__slots__用tuple定义允许绑定的属性名称，由于'city'没有被放到__slots__中，所以不能绑定city属性。

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：

#!/usr/bin/env python3

class MyClass(object):
    """docstring for MyClass"""
    __slots__ = ('name', 'age')
    def __init__(self):
        super(MyClass, self).__init__()
        pass

class Student(MyClass):
    """docstring for Student"""
    def __init__(self):
        super(Student, self).__init__()
        pass
        

def main():
    h = MyClass()
    h.name = 'Chen'
    h.age = 20
    # h.city = 'FuZhou'

    h1 = Student()
    h1.name = 'Chen'
    h1.age = 20
    h1.city = 'FuZhou'

    print(h1.name, h1.age, h1.city)

if __name__ == '__main__':
    main()