面向对象反射、内置方法、元类、属性查找

一、反射

1.1 反射三连问

1.1.1 什么是反射？

反射指的是在程序的运行过程中，可以'动态'获取对象的信息（数据属性或函数属性）；

'动态'获取指的是直到运行语句时才知道数据类型。

1.1.2 为什么要有反射？

能够通过字符串访问或者操作属性值。

当我们需要从一个不知道有什么属性的对象那里获取对象属性时，无法通过 ’obj. ‘ 的方式获取，但是可以通过反射机制获取

1.1.3 如何实现反射？

class People:
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age

    def say(self):
        print('<%s:%s>' %(self.name,self.age))

obj=People('辣白菜同学',18)

实现反射机制的步骤

1）先通过多dir：查看出某一个对象下可以.出哪些属性来

print(dir(obj))

2）可以通过字符串反射到真正的属性上，得到属性值

print(obj.__dict__[dir(obj)[-2]])

1.2 四个内置函数实现反射

虽然1.3可以实现反射，但是不要那样去实现反射，python提供了专业的方法：4个内置函数；

使用4个内置函数，通过字符串来操作属性值。

1）hasattr()

print(hasattr(obj,'name'))
print(hasattr(obj,'x'))

2）getattr()

print(getattr(obj,'name'))

3）setattr()

setattr(obj,'name','EGON') # obj.name='EGON'
print(obj.name)

4）delattr()

delattr(obj,'name') # del obj.name
print(obj.__dict__)

res1=getattr(obj,'say') # obj.say
res2=getattr(People,'say') # People.say
print(res1)
print(res2)

obj=10
if hasattr(obj,'x'):
    print(getattr(10,'x'))
else:
    pass

print(getattr(obj,'x',None))

if hasattr(obj,'x'):
    setattr(obj,'x',111111111) # 10.x=11111
else:
    pass

class Ftp:
    def put(self):
        print('正在执行上传功能')

    def get(self):
        print('正在执行下载功能')
    
    def interactive(self):
        method=input(">>>: ").strip() # method='put'
    
        if hasattr(self,method):
            getattr(self,method)()
        else:
            print('输入的指令不存在')

obj=Ftp()
obj.interactive()

二、内置方法

2.1 什么是内置方法？

定义在类内部，以 __ 开头并以 __ 结尾的方法；

特点：会在某种情况下自发触动执行

2.2 为何要用内置方法？

为了定制化我们的类or对象

2.3 如何使用内置方法

1）__ str __ :在打印对象时会自动触发，然后将返回值（必须是字符串类型）当做本次打印的结果输出

class People:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def __str__(self):
        # print('运行了...')
        return "<%s:%s>" %(self.name,self.age)


obj = People('辣白菜同学', 18)

# print(obj.__str__())

print(obj)  # <'辣白菜同学':18>

# obj1=int(10)

# print(obj1)

2）__ del __ ：在清理对象时触发，会先执行该方法

class People:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
        self.x = open('a.txt',mode='w')

        # self.x = 占据的是操作系统资源

    def __del__(self):
        # print('run...')
        # 发起系统调用，告诉操作系统回收相关的系统资源
        self.x.close()

obj = People('辣白菜同学', 18)

# del obj # obj.__del__()

print('============>')

三、元类

3.1 元类的引入

一切都源自于一句话：一切皆为对象

3.2 什么是元类？

元类就是用来实例化产生类的类
关系：元类---实例化---->类（People）---实例化---->对象（obj）

class People:
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age

    def say(self):
        print('%s:%s' %(self.name,self.name))

print(People.__dict__)

如何得到对象
obj=调用类()

obj=People('egon',18)
print(type(obj))

如果说类也是对象
People=调用类(。。。)

查看内置的元类：
1、type是内置的元类
2、我们用class关键字定义的所有的类以及内置的类都是由元类type实例化产生

print(type(People))
print(type(int))

3.3 class关键字创造类People的步骤

分为四个步骤，其中前3个步骤涉及类的三大特征：

1）类名

class_name="People"

2）类的基类

class_bases=(object,)

3）执行类体代码拿到类的名称空间

class_dic={}
class_body="""
def __init__(self,name,age):
    self.name=name
    self.age=age

def say(self):
    print('%s:%s' %(self.name,self.name))
"""
exec(class_body,{},class_dic)

# print(class_dic)

4）调用元类

People=type(class_name,class_bases,class_dic)

3.4 如何自定义元类来控制类的产生

class Mymeta(type): # 只有继承了type类的类才是元类

    #            空对象,"People",(),{...}

​    def __init__(self,x,y,z):
​        print('run22222222222....')
​        print(self)

        # print(x)

        # print(y)

        # print(z)

        # print(y)

        # if not x.istitle():

        #     raise NameError('类名的首字母必须大写啊！！！')

#          当前所在的类，调用类时所传入的参数

def __new__(cls, *args, **kwargs):

    # 造Mymeta的对象

​    print('run1111111111.....')

    # print(cls,args,kwargs)

    # return super().__new__(cls,*args, **kwargs)

​    return type.__new__(cls,*args, **kwargs)


# People=Mymeta("People",(object,),{...})

调用Mymeta发生三件事，调用Mymeta就是type.call

1）先造一个空对象=>People,调用Mymeta类内的__new__方法

2）调用Mymeta这个类内的__init__方法，完成初始化对象的操作

3）返回初始化好的对象

class People(metaclass=Mymeta):
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age

def say(self):
    print('%s:%s' %(self.name,self.name))

强调：

只要是调用类，那么会一次调用

1）类内的 __ new __

2）类内的__ init __

3.5 __ call __

class Foo:
    def __init__(self,x,y):
        self.x=x
        self.y=y

    #            obj,1,2,3,a=4,b=5,c=6
    def __call__(self,*args,**kwargs):
        print('===>',args,kwargs)
        return 123

obj=Foo(111,222)

# print(obj) # obj.__str__

res=obj(1,2,3,a=4,b=5,c=6) # res=obj.__call__()
print(res)

应用：如果想让一个对象可以加括号调用，需要在该对象的类中添加一个方法call
总结：
对象()->类内的call
类()->自定义元类内的call
自定义元类()->内置元类call

3.6 自定义元类控制类的调用=》类的对象的产生

class Mymeta(type): # 只有继承了type类的类才是元类
    def __call__(self, *args, **kwargs):

        # 1、Mymeta.__call__函数内会先调用People内的__new__

​        people_obj=self.__new__(self)

        # 2、Mymeta.__call__函数内会调用People内的__init__

​        self.__init__(people_obj,*args, **kwargs)

    # print('people对象的属性：',people_obj.__dict__)

​    people_obj.__dict__['xxxxx']=11111

    # 3、Mymeta.__call__函数内会返回一个初始化好的对象

​    return people_obj

类的产生

People=Mymeta()=》type.call=>干了3件事

1、type.call__函数内会先调用Mymeta内的__new

2、type.call__函数内会调用Mymeta内的__init

3、type.__call__函数内会返回一个初始化好的对象

class People(metaclass=Mymeta):
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age

def say(self):
    print('%s:%s' %(self.name,self.name))

def __new__(cls, *args, **kwargs):

    # 产生真正的对象

​    return object.__new__(cls)

类的调用

obj=People('egon',18) =》Mymeta.__call__=》干了3件事

1、Mymeta.__call__函数内会先调用People内的__new__

2、Mymeta.__call__函数内会调用People内的__init__

3、Mymeta.__call__函数内会返回一个初始化好的对象

obj1=People('egon',18)
obj2=People('egon',18)

# print(obj)

print(obj1.__dict__)
print(obj2.__dict__)

四、属性查找

属性查找的原则：对象-》类-》父类
切记：父类 不是 元类

class Mymeta(type):
    n=444

    def __call__(self, *args, **kwargs): #self=<class '__main__.StanfordTeacher'>
        obj=self.__new__(self) # StanfordTeacher.__new__
        # obj=object.__new__(self)
        print(self.__new__ is object.__new__) #True
        self.__init__(obj,*args,**kwargs)
        return obj

class Bar(object):
    # n=333

    # def __new__(cls, *args, **kwargs):
    #     print('Bar.__new__')
    pass

class Foo(Bar):
    # n=222

    # def __new__(cls, *args, **kwargs):
    #     print('Foo.__new__')
    pass

class StanfordTeacher(Foo,metaclass=Mymeta):
    # n=111

    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age


obj=StanfordTeacher('lili',18)
print(obj.__dict__)

# print(obj.n)

# print(StanfordTeacher.n)