python高级语法

2019-12-26  本文已影响0人  全村滴希望

GIL(全局解释器锁)

面试题:

描述Python GIL的概念, 以及它对python多线程的影响?编写一个多线程抓取网页的程序,并阐明多线程抓取程序是否可比单线程性能有提升,并解释原因。

参考答案:

Python语言和GIL没有半毛钱关系。仅仅是由于历史原因在Cpython虚拟机(解释器),难以移除GIL。
GIL:全局解释器锁。每个线程在执行的过程都需要先获取GIL,保证同一时刻只有一个线程可以执行代码。
线程释放GIL锁的情况: 在IO操作等可能会引起阻塞的system call之前,可以暂时释放GIL,但在执行完毕后,必须重新获取GIL Python 3.x使用计时器(执行时间达到阈值后,当前线程释放GIL)或Python 2.x,tickets计数达到100
Python使用多进程是可以利用多核的CPU资源的。
多线程爬取比单线程性能有提升,因为遇到IO阻塞会自动释放GIL锁

解决方案法:

(1)更换解释器比如使用jpython(java实现的python解释器)(jython xxx.py)

(2)使用其他语言(C语言)编写程序

(3)使用多进程完成多任务的处理

使用c语言编写程序

用C语言编写一个死循环程序:

void DeadLoop()
{
    while(1)
    {
        ;
    }
} 

把一个c语言文件编译成一个动态库的命令(linux平台下):gcc xxx.c -shared -o libxxxx.so

gcc loop.c -shared -o libdead_loop.so

用python 语言调用 C语言 程序:

from ctypes import *
from threading import Thread
 
#加载动态库
lib = cdll.LoadLibrary("./libdead_loop.so")
 
#创建一个子线程,让其执行c语言编写的函数,此函数是一个死循环
t = Thread(target=lib.DeadLoop)
t.start()
 
#主线程
while True:
    pass

私有化

# coding=utf-8

class Xinglu(object):
    def __init__(self, name, age, taste):
        print("------xinglu 初始化方法开始------")
        self.name = name
        self._age = age
        self.__taste = taste

    def show_xinglu(self):
        print("------xinglu show方法开始------")
        print(self.name)
        print(self._age)
        print(self.__taste)

    def do_work(self):
        self._work()
        self.__away()

    def _work(self):
        print("------xinglu _work方法开始------")
        print("my _work")

    def __away(self):
        print("------xinglu __away方法开始------")
        print("my __away")


class Student(Xinglu):
    def construction(self, name, age, taste):
        print("------student construction方法开始------")
        self.name = name
        self._age = age
        self.__taste = taste

    def show_student(self):
        print("------student show_student方法开始------")
        print(self.name)
        print(self._age)
        print(self.__taste)

    @staticmethod
    def test_bug():
        _Bug.show_bug()


# 模块内可以访问,当from  cur_module import *时,不导入
class _Bug(object):
    @staticmethod
    def show_bug():
        print("show_bug")


s1 = Student('jack', 25, 'football')
s1.show_xinglu()
print('*' * 20)

# 无法访问__taste(私有属性不能被子类继承),导致报错
# s1.show_student()

s1.construction('rose', 30, 'basketball')
s1.show_xinglu()
print('*' * 20)

s1.show_student()
print('*' * 20)

Student.test_bug()

浅拷贝、深拷贝

浅拷贝:只分配变量地址,里面的内容是引用指向

深拷贝:全部分配新的,包括里面的内容

import copy

a = [11, 22]
b = [33, 44]
print("-----------浅拷贝和深拷贝对比---------")
c = [a, b]
d = copy.copy(c)
print("c的地址为:", id(c))
print("浅拷贝d的地址为:", id(d))
print("c[0]的地址为:", id(c[0]))
print("浅拷贝d[0]的地址为:", id(d[0]))
e = copy.deepcopy(c)
print("c的地址为:", id(c))
print("深拷贝e的地址为:", id(e))
print("c[0]的地址为:", id(c[0]))
print("深拷贝e[0]的地址为:", id(e[0]))

print("---浅拷贝和深拷贝对不可变类型数据操作的对比---")
c = (a, b)
d = copy.copy(c)
print("c的地址为:", id(c))
print("浅拷贝d的地址为:", id(d))
e = copy.deepcopy(c)
print("c的地址为:", id(c))
print("深拷贝e的地址为:", id(e))

a = (11, 22)
b = (33, 44)
c = (a, b)
d = copy.copy(c)
e = copy.deepcopy(c)
print("c的地址为:", id(c))
print("浅拷贝d的地址为:", id(d))
print("c的地址为:", id(c))
print("深拷贝e的地址为:", id(e))

print("---参数传递是浅拷贝---")
def test_nums(temp):
        temp.append(33)

nums = [11, 22]
print("原本的列表:", nums)
test_nums(nums)
print("调用方法直接传递参数的列表:", nums)
nums = [11, 22]
print("原本的列表:", nums)
test_nums(copy.deepcopy(nums))
print("调用方法深拷贝传递参数的列表:", nums)


-----------浅拷贝和深拷贝对比---------
c的地址为: 139697894495232
浅拷贝d的地址为: 139697894494592 #说明为d新分配了内存空间
c[0]的地址为: 139697894324544
浅拷贝d[0]的地址为: 139697894324544 #说明并没有拷贝内容,相同的引用指向
c的地址为: 139697894495232
深拷贝e的地址为: 139697894494336 #说明为e新分配了内存空间
c[0]的地址为: 139697894324544
深拷贝e[0]的地址为: 139697894495296 #说明内容的地址也不一样了
---浅拷贝和深拷贝对不可变类型数据操作的对比---
c的地址为: 139697894285248
浅拷贝d的地址为: 139697894285248   #说明没有为d分配新的内存空间,因为c是不可变类型
c的地址为: 139697894285248
深拷贝e的地址为: 139697894324736   #说明为e分配新的内存空间,因为a和b是可变类型
c的地址为: 139907158474560
浅拷贝d的地址为: 139907158474560   #说明没有为d分配新的内存空间,因为c是不可变类型
c的地址为: 139907158474560
深拷贝e的地址为: 139907158474560   #说明没有为d分配新的内存空间,因为a和b也是不可变类型
---参数传递是浅拷贝---
原本的列表: [11, 22]
调用方法直接传递参数的列表: [11, 22, 33] #说明直接传递参数为浅拷贝
原本的列表: [11, 22]
调用方法深拷贝传递参数的列表: [11, 22] #说明深拷贝内容完全是新的一份

如果用copy.copy、copy.deepcopy对一个全部都是不可变类型的数据进行拷贝,那么他们的结果相同,透视引用指向

如果copy.copy、copy.deepcopy对一个拥有可变类型的数据,及时元组是对顶层(不可变),那么deepcopy依然是深拷贝,而copy.copy还是指向

多继承以及MRO顺序

1.单独调用父类的方法

print("******多继承使用类名.__init__ 发生的状态******")
class Parent(object):
    def __init__(self, name):
        print('parent的init开始被调用')
        self.name = name
        print('parent的init结束被调用')

class Son1(Parent):
    def __init__(self, name, age):
        print('Son1的init开始被调用')
        self.age = age
        Parent.__init__(self, name)
        print('Son1的init结束被调用')

class Son2(Parent):
    def __init__(self, name, gender):
        print('Son2的init开始被调用')
        self.gender = gender
        Parent.__init__(self, name)
        print('Son2的init结束被调用')

class Grandson(Son1, Son2):
    def __init__(self, name, age, gender):
        print('Grandson的init开始被调用')
        Son1.__init__(self, name, age)  # 单独调用父类的初始化方法
        Son2.__init__(self, name, gender)
        print('Grandson的init结束被调用')

gs = Grandson('xinglu', 22, '女')
print('姓名:', gs.name)
print('年龄:', gs.age)
print('性别:', gs.gender)

print("******多继承使用类名.__init__ 发生的状态******\n\n")

运行结果:

[root@ww-master ~]# python3 test.py 
******多继承使用类名.__init__ 发生的状态******
Grandson的init开始被调用
Son1的init开始被调用
parent的init开始被调用
parent的init结束被调用
Son1的init结束被调用
Son2的init开始被调用
parent的init开始被调用
parent的init结束被调用
Son2的init结束被调用
Grandson的init结束被调用
姓名: xinglu
年龄: 22
性别: 女
******多继承使用类名.__init__ 发生的状态******

2.多继承中super调用有所父类的被重写的方法

print("******多继承使用super().__init__ 发生的状态******")
class Parent(object):
    def __init__(self, name, *args, **kwargs):  # 为避免多继承报错,使用不定长参数,接受参数
        print('parent的init开始被调用')
        self.name = name
        print('parent的init结束被调用')

class Son1(Parent):
    def __init__(self, name, age, *args, **kwargs):  # 为避免多继承报错,使用不定长参数,接受参数
        print('Son1的init开始被调用')
        self.age = age
        super().__init__(name, *args, **kwargs)  # 为避免多继承报错,使用不定长参数,接受参数
        print('Son1的init结束被调用')

class Son2(Parent):
    def __init__(self, name, gender, *args, **kwargs):  # 为避免多继承报错,使用不定长参数,接受参数
        print('Son2的init开始被调用')
        self.gender = gender
        super().__init__(name, *args, **kwargs)  # 为避免多继承报错,使用不定长参数,接受参数
        print('Son2的init结束被调用')

class Grandson(Son1, Son2):
    def __init__(self, name, age, gender):
        print('Grandson的init开始被调用')
        # 多继承时,相对于使用类名.__init__方法,要把每个父类全部写一遍
        # 而super只用一句话,执行了全部父类的方法,这也是为何多继承需要全部传参的一个原因
        # super(Grandson, self).__init__(name, age, gender)
        super().__init__(name, age, gender)
        print('Grandson的init结束被调用')

print(Grandson.__mro__)

gs = Grandson('xinglu', 22, '女')
print('姓名:', gs.name)
print('年龄:', gs.age)
print('性别:', gs.gender)
print("******多继承使用super().__init__ 发生的状态******\n\n")

运行结果:

[root@ww-master ~]# python3 test.py 
******多继承使用super().__init__ 发生的状态******
(<class '__main__.Grandson'>, <class '__main__.Son1'>, <class '__main__.Son2'>, <class '__main__.Parent'>, <class 'object'>)
Grandson的init开始被调用
Son1的init开始被调用
Son2的init开始被调用
parent的init开始被调用
parent的init结束被调用
Son2的init结束被调用
Son1的init结束被调用
Grandson的init结束被调用
姓名: xinglu
年龄: 22
性别: 女
******多继承使用super().__init__ 发生的状态******

注意:

  1. 以上2个代码执行的结果不同
  2. 如果2个子类中都继承了父类,当在子类中通过父类名调用时,parent被执行了2次
  3. 如果2个子类中都继承了父类,当在子类中通过super调用时,parent被执行了1次

(重点)※args、※※kwargs的另外用处:拆包

def test2(a, b, *args, **kwargs):
    print("-" * 50)
    print(a)
    print(b)
    print(args)
    print(kwargs)
 
 
def test1(a, b, *args, **kwargs):
    print(a)
    print(b)
    print(args)
    print(kwargs)
 
    # test2(a, b, args, kwargs)  # 相当于test2(11, 22, (33, 44, 55, 66), {"name":"xinglu", "age":18})
    # test2(a, b, *args, kwargs)  # 相当于test2(11, 22, 33, 44, 55, 66, {"name":"xinglu", "age":18})
    test2(a, b, *args, **kwargs)  # 相当于test2(11, 22, 33, 44, 55, 66, name="xinglu", age=18)
 
 
test1(11, 22, 33, 44, 55, 66, name="xinglu", age=22)

运行结果

11
22
(33, 44, 55, 66)
{'name': 'xinglu', 'age': 22}
--------------------------------------------------
11
22
(33, 44, 55, 66)
{'name': 'xinglu', 'age': 22}

单继承中super

print("******单继承使用super().__init__ 发生的状态******")
 
 
class Parent(object):
    def __init__(self, name):
        print('parent的init开始被调用')
        self.name = name
        print('parent的init结束被调用')
 
 
class Son1(Parent):
    def __init__(self, name, age):
        print('Son1的init开始被调用')
        self.age = age
        super().__init__(name)  # 单继承不能提供全部参数
        print('Son1的init结束被调用')
 
 
class Grandson(Son1):
    def __init__(self, name, age, gender):
        print('Grandson的init开始被调用')
        super().__init__(name, age)  # 单继承不能提供全部参数
        print('Grandson的init结束被调用')
 
 
gs = Grandson('xinglu', 22, '女')
print('姓名:', gs.name)
print('年龄:', gs.age)
# print('性别:', gs.gender)
print("******单继承使用super().__init__ 发生的状态******\n\n")

运行结果:

******单继承使用super().__init__ 发生的状态******
Grandson的init开始被调用
Son1的init开始被调用
parent的init开始被调用
parent的init结束被调用
Son1的init结束被调用
Grandson的init结束被调用
姓名: xinglu
年龄: 22
******单继承使用super().__init__ 发生的状态******

总结
super().__init__相对于类名.__init__,在单继承上用法基本无差
但在多继承上有区别,super方法能保证每个父类的方法只会执行一次,而使用类名的方法会导致方法被执行多次,具体看前面的输出结果
多继承时,使用super方法,对父类的传参数,应该是由于python中super的算法导致的原因,必须把参数全部传递,否则会报错
单继承时,使用super方法,则不能全部传递,只能传父类方法所需的参数,否则会报错
多继承时,相对于使用类名.__init__方法,要把每个父类全部写一遍, 而使用super方法,只需写一句话便执行了全部父类的方法,这也是为何多继承需要全部传参的一个原因

example

class Parent(object):
    x = 1
 
 
class Child1(Parent):
    pass
 
 
class Child2(Parent):
    pass
 
 
print(Parent.x, Child1.x, Child2.x)
Child1.x = 2
print(Parent.x, Child1.x, Child2.x)
Parent.x = 3
print(Parent.x, Child1.x, Child2.x)

运行结果:

1 1 1
1 2 1
3 2 3

实例方法、静态方法和类方法

class Foo(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
 
    def ord_func(self):
        """ 定义实例方法,至少有一个self参数 """
        # print(self.name)
        print("实例方法")
 
    @classmethod
    def class_func(cls):
        """ 定义类方法,至少有一个cls参数 """
        print("类方法")
 
    @staticmethod
    def static_func():
        """ 定义静态方法 ,无默认参数"""
        print("静态方法")
 
 
f = Foo("LU")
# 调用实例方法
f.ord_func()
 
# 调用类方法
Foo.class_func()
 
# 调用静态方法
Foo.static_func()

对比:

  • 相同点:对于所有的方法而言,均属于类,所以在内存中也只保存一份
  • 不同点:方法调用者不同、调用方法时自动传入的参数不同。

property属性

什么是property属性

一种用起来像是使用实例属性一样的特殊属性,可以对应于某个方法

# ############### 定义 ###############
class Foo:
    def func(self):
        pass
 
    # 定义property属性
    @property
    def prop(self):
        pass
 
 
# ############### 调用 ###############
foo_obj = Foo()
foo_obj.func()  # 调用实例方法
foo_obj.prop  # 调用property属性

property属性的定义和调用要注意一下几点:

  • 定义时,在实例方法的基础上添加 @property 装饰器;并且有一个self参数

  • 调用时,无需括号

  方法:foo_obj.func()
  property属性:foo_obj.prop

简单的实例

对于京东商城中显示电脑主机的列表页面,每次请求不可能把数据库中的所有内容都显示到页面上,而是通过分页的功能局部显示,所以在向数据库中请求数据时就要显示的指定获取从第m条到第n条的所有数据,这个分页的功能包括:

根据用户请求的当前页和总数据条数计算出 m 和 n

根据m 和 n 去数据库中请求数据

# ############### 定义 ###############
class Pager:
    def __init__(self, current_page):
        # 用户当前请求的页码(第一页、第二页...)
        self.current_page = current_page
        # 每页默认显示10条数据
        self.per_items = 10
 
    @property
    def start(self):
        val = (self.current_page - 1) * self.per_items
        return val
 
    @property
    def end(self):
        val = self.current_page * self.per_items
        return val
 
 
# ############### 调用 ###############
p = Pager(1)
p.start  # 就是起始值,即:m
p.end  # 就是结束值,即:n

从上述可见:

Python的property属性的功能是:property属性内部进行一系列的逻辑计算,最终将计算结果返回。

property属性有两种方式

  • 装饰器 即:在方法上应用装饰器
  • 类属性 即:在类中定义值为property对象的类属性
装饰器方式

在类的实例方法上应用@property装饰器

Python中的类有经典类新式类新式类的属性比经典类的属性丰富。( 如果类继object,那么该类是新式类 )

1> 经典类,具有一种@property装饰器

# ############### 定义 ###############    
class Goods:
    @property
    def price(self):
        return "xinglu"
 
 
# ############### 调用 ###############
obj = Goods()
result = obj.price  # 自动执行 @property 修饰的 price 方法,并获取方法的返回值
print(result)

2> 新式类,具有三种@property装饰器

# coding=utf-8
# ############### 定义 ###############
class Goods:
    """python3中默认继承object类
        以python2、3执行此程序的结果不同,因为只有在python3中才有@xxx.setter  @xxx.deleter
    """
 
    @property
    def price(self):
        print('@property')
 
    @price.setter
    def price(self, value):
        print('@price.setter')
 
    @price.deleter
    def price(self):
        print('@price.deleter')
 
 
# ############### 调用 ###############
obj = Goods()
obj.price  # 自动执行 @property 修饰的 price 方法,并获取方法的返回值
obj.price = 123  # 自动执行 @price.setter 修饰的 price 方法,并将  123 赋值给方法的参数
del obj.price  # 自动执行 @price.deleter 修饰的 price 方法

注意:

  • 经典类中的属性只有一种访问方式,其对应为 @property 修饰的方法
  • 新式类中的属性有三种访问方式,并分别对应了三个被@property、@方法名.setter、@方法名.deleter修饰的方法

由于新式类中具有三种访问方式,我们可以根据它们几个属性的访问特点,分别将三个方法定义为对同一个属性:获取、修改、删除

class Goods(object):
    def __init__(self):
        # 原价
        self.original_price = 100
        # 折扣
        self.discount = 0.8
 
    @property
    def price(self):
        # 实际价格 = 原价 * 折扣
        new_price = self.original_price * self.discount
        return new_price
 
    @price.setter
    def price(self, value):
        self.original_price = value
 
    @price.deleter
    def price(self):
        del self.original_price
 
 
obj = Goods()
p = obj.price  # 获取商品价格
print(p)  # 80.0
obj.price = 200  # 修改商品原价
p = obj.price  # 获取商品价格
print(p)  # 160.0
del obj.price  # 删除商品原价
类属性方式,创建值为property对象的类属性

注意:当使用类属性的方式创建property属性时,经典类和新式类无区别

class Foo:
    def get_bar(self):
        return 'xinglu'
 
    BAR = property(get_bar)
 
 
obj = Foo()
reuslt = obj.BAR  # 自动调用get_bar方法,并获取方法的返回值
print(reuslt)

property方法中有个四个参数

第一个参数是方法名,调用 对象.属性 时自动触发执行方法
第二个参数是方法名,调用 对象.属性 = XXX 时自动触发执行方法
第三个参数是方法名,调用 del 对象.属性 时自动触发执行方法
第四个参数是字符串,调用 对象.属性.doc ,此参数是该属性的描述信息

# coding=utf-8
class Foo(object):
    def get_bar(self):
        print("getter...")
        return 'xinglu'
 
    def set_bar(self, value):
        """必须两个参数"""
        print("setter...")
        return 'set value' + value
 
    def del_bar(self):
        print("deleter...")
        return 'xinglu'
 
    BAR = property(get_bar, set_bar, del_bar, "description...")
 
 
obj = Foo()
 
obj.BAR  # 自动调用第一个参数中定义的方法:get_bar
obj.BAR = "alex"  # 自动调用第二个参数中定义的方法:set_bar方法,并将“alex”当作参数传入
desc = Foo.BAR.__doc__  # 自动获取第四个参数中设置的值:description...
print(desc)
del obj.BAR  # 自动调用第三个参数中定义的方法:del_bar方法

由于类属性方式创建property属性具有3种访问方式,我们可以根据它们几个属性的访问特点,分别将三个方法定义为对同一个属性:获取、修改、删除

class Goods(object):
    def __init__(self):
        self.original_price = 100  # 原价
        self.discount = 0.8  # 折扣
 
    def get_price(self):
        # 实际价格 = 原价 * 折扣
        new_price = self.original_price * self.discount
        return new_price
 
    def set_price(self, value):
        self.original_price = value
 
    def del_price(self):
        del self.original_price
 
    PRICE = property(get_price, set_price, del_price, '价格属性描述...')
 
 
obj = Goods()
p = obj.PRICE  # 获取商品价格
print(p)  # 80.0
obj.PRICE = 200  # 修改商品原价
p = obj.PRICE  # 获取商品价格
print(p)  # 160.0
del obj.PRICE  # 删除商品原价

综上所述:

  • 定义property属性共有两种方式,分别是【装饰器】和【类属性】,而【装饰器】方式针对经典类和新式类又有所不同。
  • 通过使用property属性,能够简化调用者在获取数据的流程

property属性-应用

私有属性添加getter和setter方法
class Xinglu(object):
    def __init__(self):
        self.__xinglu = 0
 
    def getXinglu(self):
        return self.__xinglu
 
    def setXinglu(self, value):
        if isinstance(value, int):
            self.__xinglu = value
        else:
            print("error:不是整型数字")
使用property升级getter和setter方法
class Xinglu(object):
    def __init__(self):
        self.__xinglu = 0
 
    def getXinglu(self):
        return self.__xinglu
 
    def setXinglu(self, value):
        if isinstance(value, int):
            self.__xinglu = value
        else:
            print("error:不是整型数字")
 
    # 定义一个属性,当对这个xinglu设置值时调用setXinglu,当获取值时调用getXinglu
    xinglu = property(getXinglu, setXinglu)
 
 
a = Xinglu()
a.xinglu = 100  # 调用setXinglu方法
print(a.xinglu)  # 调用getXinglu方法  # 100

使用property取代getter和setter方法

重新实现一个属性的设置和读取方法,可做边界判定

class Xinglu(object):
    def __init__(self):
        self.__xinglu = 0
 
    # 使用装饰器对xinglu进行装饰,那么会自动添加一个叫xinglu的属性,当调用获取xinglu的值时,调用装饰的方法
    @property
    def xinglu(self):
        return self.__xinglu
 
    # 使用装饰器对xinglu进行装饰,当对xinglu设置值时,调用装饰的方法
    @xinglu.setter
    def xinglu(self, value):
        if isinstance(value, int):
            self.__xinglu = value
        else:
            print("error:不是整型数字")
 
 
a = Xinglu()
a.xinglu = 100
print(a.xinglu)

魔法属性

__doc__

表示类的描述信息

class Foo:
    """ 描述类信息,这是用于看片的神器 """
 
    def func(self):
        pass
 
 
print(Foo.__doc__)  # 输出:类的描述信息

__module__ 和 __class__

  • module 表示当前操作的对象在那个模块
  • class 表示当前操作的对象的类是什么

test.py

# -*- coding:utf-8 -*-
 
class Xinglu(object):
    def __init__(self):
        self.name = 'xinglu'

main.py

from test import Xinglu
 
obj = Xinglu()
print(obj.__module__)  # 输出 test 即:输出模块
print(obj.__class__)  # 输出 test.Xinglu 即:输出类

__init__

初始化方法,通过类创建对象时,自动触发执行

此方法不能成为构造方法,此方法加上__new__方法才是构造方法

class Xinglu:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.age = 18
 
 
obj = Xinglu('xinglu')  # 自动执行类中的 __init__ 方法

__del__

当对象在内存中被释放时,自动触发执行

注:此方法一般无须定义,因为Python是一门高级语言,程序员在使用时无需关心内存的分配和释放,因为此工作都是交给Python解释器来执行,所以,del的调用是由解释器在进行垃圾回收时自动触发执行的。

class Foo:
    def __del__(self):
        pass

__call__

对象后面加括号,触发执行

注:init方法的执行是由创建对象触发的,即:对象 = 类名() ;而对于 call 方法的执行是由对象后加括号触发的,即:对象() 或者 类()()

class Foo:
    def __init__(self):
        pass
 
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print('__call__')
 
 
obj = Foo()  # 执行 __init__
obj()  # 执行 __call__

__dict__

类或对象中的所有属性

类的实例属性属于对象;类中的类属性和方法等属于类,即:

class Xinglu(object):
    country = 'Cuicuisha'
 
    def __init__(self, name, count):
        self.name = name
        self.count = count
 
    def func(self, *args, **kwargs):
        print('func')
 
 
# 获取类的属性,即:类属性、方法、
print(Xinglu.__dict__)
# 输出:{'__dict__': <attribute '__dict__' of 'Xinglu' objects>, '__module__': '__main__', 'country': 'Cuicuisha', '__doc__': None, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Xinglu' objects>, 'func': <function Xinglu.func at 0x101897950>, '__init__': <function Xinglu.__init__ at 0x1018978c8>}
 
obj1 = Xinglu('奶牛', 10000)
print(obj1.__dict__)
# 获取 对象obj1 的属性
# 输出:{'count': 10000, 'name': '奶牛'}
 
obj2 = Xinglu('牛奶', 20000)
print(obj2.__dict__)
# 获取 对象obj1 的属性
# 输出:{'count': 20000, 'name': '牛奶'}

__str__

class Foo:
    def __str__(self):
        return 'xinglu'
 
 
obj = Foo()
print(obj)  # 输出:xinglu

__getitem__ __setitem__ __delitem__

用于索引操作,如字典。以上分别表示获取、设置、删除数据

# -*- coding:utf-8 -*-
 
class Foo(object):
    def __getitem__(self, key):
        print('__getitem__', key)
 
    def __setitem__(self, key, value):
        print('__setitem__', key, value)
 
    def __delitem__(self, key):
        print('__delitem__', key)
 
 
obj = Foo()
 
result = obj['k1']  # 自动触发执行 __getitem__
obj['k2'] = 'xinglu'  # 自动触发执行 __setitem__
del obj['k1']  # 自动触发执行 __delitem__

__getslice__ __setslice__ __delslice__

该三个方法用于分片操作,如:列表

# -*- coding:utf-8 -*-
 
class Foo(object):
    def __getslice__(self, i, j):
        print('__getslice__', i, j)
 
    def __setslice__(self, i, j, sequence):
        print('__setslice__', i, j)
 
    def __delslice__(self, i, j):
        print('__delslice__', i, j)
 
 
obj = Foo()
 
obj[-1:1]  # 自动触发执行 __getslice__
obj[0:1] = [11, 22, 33, 44]  # 自动触发执行 __setslice__
del obj[0:2]  # 自动触发执行 __delslice__

with与”上下文管理器“

如果你有阅读源码的习惯,可能会看到一些优秀的代码经常出现带有 “with” 关键字的语句,它通常用在什么场景呢?

今对于系统资源如文件、数据库连接、socket 而言,应用程序打开这些资源并执行完业务逻辑之后,必须做的一件事就是要关闭(断开)该资源。

比如 Python 程序打开一个文件,往文件中写内容,写完之后,就要关闭该文件,否则会出现什么情况呢?极端情况下会出现 "Too many open files" 的错误,因为系统允许你打开的最大文件数量是有限的。

同样,对于数据库,如果连接数过多而没有及时关闭的话,就可能会出现 "Can not connect to MySQL server Too many connections",因为数据库连接是一种非常昂贵的资源,不可能无限制的被创建。

来看看如何正确关闭一个文件。

普通版:

def m1():
    f = open("output.txt", "w")
    f.write("xinglu is my girl")
    f.close()

这样写有一个潜在的问题,如果在调用 write 的过程中,出现了异常进而导致后续代码无法继续执行,close 方法无法被正常调用,因此资源就会一直被该程序占用者释放。那么该如何改进代码呢?

进阶版:

def m2():
    f = open("output.txt", "w")
    try:
        f.write("xinglu is my girl")
    except IOError:
        print("xinglu unhappy")
    finally:
        f.close()

改良版本的程序是对可能发生异常的代码处进行 try 捕获,使用 try/finally 语句,该语句表示如果在 try 代码块中程序出现了异常,后续代码就不再执行,而直接跳转到 except 代码块。而无论如何,finally 块的代码最终都会被执行。因此,只要把 close 放在 finally 代码中,文件就一定会关闭。

高级版:

def m3():
    with open("output.txt", "r") as f:
        f.write("xinglu is my girl")

一种更加简洁、优雅的方式就是用 with 关键字。open 方法的返回值赋值给变量 f,当离开 with 代码块的时候,系统会自动调用 f.close() 方法, with 的作用和使用 try/finally 语句是一样的。

那么它的实现原理是什么?在讲 with 的原理前要涉及到另外一个概念,就是上下文管理器(Context Manager)。

上下文管理器

任何实现了 enter() 和 exit() 方法的对象都可称之为上下文管理器,上下文管理器对象可以使用 with 关键字。显然,文件(file)对象也实现了上下文管理器。

那么文件对象是如何实现这两个方法的呢?我们可以模拟实现一个自己的文件类,让该类实现 enter() 和 exit() 方法。

class File():
    def __init__(self, filename, mode):
        self.filename = filename
        self.mode = mode
 
    def __enter__(self):
        print("entering")
        self.f = open(self.filename, self.mode)
        return self.f
 
    def __exit__(self, *args):
        print("will exit")
        self.f.close()

enter_() 方法返回资源对象,这里就是你将要打开的那个文件对象,exit() 方法处理一些清除工作。

因为 File 类实现了上下文管理器,现在就可以使用 with 语句了。

with File('out.txt', 'w') as f:
    print("writing")
    f.write('xinglu is my girl')

这样,你就无需显示地调用 close 方法了,由系统自动去调用,哪怕中间遇到异常 close 方法也会被调用。

实现上下文管理器的另外方式

Python 还提供了一个 contextmanager 的装饰器,更进一步简化了上下文管理器的实现方式。通过 yield 将函数分割成两部分,yield 之前的语句在 enter 方法中执行,yield 之后的语句在 exit 方法中执行。紧跟在 yield 后面的值是函数的返回值。

from contextlib import contextmanager
 
@contextmanager
def my_open(path, mode):
    f = open(path, mode)
    yield f
    f.close()

调用

with my_open('out.txt', 'w') as f:
    f.write("xinglu is my girl")
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