python中基于descriptor的一些概念

http://www.cnblogs.com/btchenguang/archive/2012/09/17/2689146.html

1. 前言

python在2.2版本中引入了descriptor功能，也正是基于这个功能实现了新式类(new-styel class)的对象模型，同时解决了之前版本中经典类(classic class)系统中出现的多重继承中的MRO(Method Resolution Order)的问题，同时引入了一些新的概念，比如classmethod,staticmethod, super,Property等，这些新功能都是基于descriptor而实现的。总而言之，通过学习descriptor可以更多地了解python的运行机制。

 

在这里，为文章中使用的词汇做一下说明：

函数：指的是第一个参数不是self的函数，不在类中定义的函数

方法：指是的第一个参数是self的函数

实例：类的对象，instance

对象模型：就是实现对象行为的整个框架，这里分为经典和新的两种

2. 新式类与经典类

首先来了解一下新式类与经典类的区别，从创建方法上可以明显的看出：

#新式类
class C(object):
    pass
#经典类
class B:
    pass

简单的说，新式类是在创建的时候继承内置object对象（或者是从内置类型，如list,dict等），而经典类是直接声明的。使用dir()方法也可以看出新式类中定义很多新的属性和方法，而经典类好像就2个：

>>> class C(object):
...     pass
... 
>>> class B:
...     pass
... 
>>> dir(C)
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__']
>>> dir(B)
['__doc__', '__module__']

这些新的属性和方法都是从object对象中继承过来的　

2.1 内置的object对象

内置的object对象是所有内置，object对象定义了一系列特殊的方法实现所有对象的默认行为。

1. __new__，__init__方法

这两个方法是用来创建object的子类对象，静态方法__new__()用来创建类的实例，然后再调用

__init__()来初始化实例。

 

2. __delattr__, __getattribute__, __setattr__方法

对象使用这些方法来处理属性的访问

 

3. __hash__, __repr__, __str__方法

print(someobj)会调用someobj.__str__()， 如果__str__没有定义，则会调用someobj.__repr__()，

 

__str__()和__repr__()的区别：

• 默认的实现是没有任何作用的
• __repr__的目标是对象信息唯一性
• __str__的目标是对象信息的可读性
• 容器对象的__str__一般使用的是对象元素的__repr__
• 如果重新定义了__repr__，而没有定义__str__，则默认调用__str__时，调用的是__repr__
• 也就是说好的编程习惯是每一个类都需要重写一个__repr__方法，用于提供对象的可读信息，
• 而重写__str__方法是可选的。实现__str__方法，一般是需要更加好看的打印效果，比如你要制作
• 一个报表的时候等。

可以允许object的子类重载这些方法，或者添加新的方法。

 

2.2 类的方法

新的对象模型中提供了两种类级别的方法，静态方法和类方法，在诸多新式类的特性中，也只有类方法这个

特性， 和经典对象模型实现的功能一样。

 

创建静态方法的代码如下，使用装饰符@staticmethod进行创建 ：

>>> class A(object):
...     @staticmethod
...     def foo():
...             pass
...     def bar(self):
...             pass
... 
>>> a = A()
>>> a.foo
<function foo at 0x7fb64067d5f0>
>>> a.bar
<bound method A.bar of <__main__.A object at 0x7fb640678d90>>
>>> A.bar
<unbound method A.bar>

可以看出，不管是 类调用，还是实例调用静态方法，都是指向同一个函数对象

2.2.2 类方法

也是可以通过类和它的实例进行调用，不过它是有默认第一个参数，叫做是类对象，一般被

命名为cls，当然你也可以命名为其它名字，这样就你可以调用类对象的一些操作，

代码如下，使用装饰符@classmethod创建：

　

>>> class A(object):
...     @staticmethod
...     def foo():
...             pass
...     def bar(self):
...             pass
... 
>>> a = A()
>>> a.foo
<function foo at 0x7fb64067d5f0>
>>> a.bar
<bound method A.bar of <__main__.A object at 0x7fb640678d90>>
>>> A.bar
<unbound method A.bar>
>>> class A(object):
...     @classmethod
...     def foo(cls):
...             print 'class name is',cls.__name__
...     @classmethod
...     def bar(mycls):
...             print 'class name is',mycls.__name__
... 
>>> a = A()
>>> a.foo
<bound method type.foo of <class '__main__.A'>>
>>> a.bar
<bound method type.bar of <class '__main__.A'>>
>>> A.foo
<bound method type.foo of <class '__main__.A'>>
>>> A.bar
<bound method type.bar of <class '__main__.A'>>
>>> a.foo()
class name is A
>>> A.foo()
class name is A
>>> a.bar()
class name is A
>>> A.bar()
class name is A

2.3 新式类(new-style class)

新式类除了拥有经典类的全部特性之外，还有一些新的特性。比如__init__发生了变化，

新增了静态方法__new__

2.3.1 __init__方法

据说在python2.4版本以前，使用新式类时，如果类的初始化方法没有定义，调用的

时候写了多余的参数，编译器不会报错。我现在的python 2.7会报错，还是觉得会报错

比较好点，下面给出新式类和经典类运行这个例子的情况：

2.3.2 __new__静态方法

新式类都有一个__new__的静态方法，它的原型是object.__new__(cls[, ...])

cls是一个类对象，当你调用C(*args, **kargs)来创建一个类C的实例时，python的内部调用是

C.__new__(C, *args, **kargs)，然后返回值是类C的实例c，在确认

c是C的实例后，python再调用C.__init__(c, *args, **kargs)来初始化实例c。

所以调用一个实例c = C(2)，实际执行的代码为：

c = C.__new__(C, 2)
if isinstance(c, C):
    C.__init__(c, 23)#__init__第一个参数要为实例对象