Python物件導向-擴充

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擷取對象資訊

拿到一個變數，除了用 isinstance() 判斷它是否是某種類型的執行個體外，還有沒有別的方法擷取到更多的資訊呢？

例如，已有定義：

class Person(object):    def __init__(self, name, gender):        self.name = name        self.gender = genderclass Student(Person):    def __init__(self, name, gender, score):        super(Student, self).__init__(name, gender)        self.score = score    def whoAmI(self):        return 'I am a Student, my name is %s' % self.name

首先可以用 type() 函數擷取變數的類型，它返回一個 Type 對象：

>>> type(123)<type 'int'>>>> s = Student('Bob', 'Male', 88)>>> type(s)<class '__main__.Student'>

其次，可以用 dir() 函數擷取變數的所有屬性：

>>> dir(123)   # 整數也有很多屬性...['__abs__', '__add__', '__and__', '__class__', '__cmp__', ...]>>> dir(s)['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'gender', 'name', 'score', 'whoAmI']

對於執行個體變數，dir()返回所有執行個體屬性，包括__class__這類有特殊意義的屬性。注意到方法whoAmI也是 s 的一個屬性。

如何去掉__xxx__這類的特殊屬性，只保留我們自己定義的屬性？回顧一下filter()函數的用法。

dir()返回的屬性是字串列表，如果已知一個屬性名稱，要擷取或者設定對象的屬性，就需要用 getattr() 和 setattr( )函數了：

>>> getattr(s, 'name')  # 擷取name屬性'Bob'>>> setattr(s, 'name', 'Adam')  # 設定新的name屬性>>> s.name'Adam'>>> getattr(s, 'age')  # 擷取age屬性，但是屬性不存在，報錯：Traceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>AttributeError: 'Student' object has no attribute 'age'>>> getattr(s, 'age', 20)  # 擷取age屬性，如果屬性不存在，就返回預設值20：20

新式類和舊式類

python的新式類是2.2版本引進來的，我們可以將之前的類叫做經典類或者舊類。

為什麼要在2.2中引進new style class呢？官方給的解釋是：為了統一類(class)和類型(type)。

在2.2之前，比如2.1版本中，類和類型是不同的，

如a是ClassA的一個執行個體，

那麼a.__class__返回class __main__.ClassA，type(a)返回總是<type ‘instance‘>。

而引入新類後，比如ClassB是個新類，b是ClassB的執行個體，b.__class__和type(b)都是返回‘class ‘__main__.ClassB‘，這樣就統一了。

引入新類後，還有其他的好處，比如更多的內建屬性將會引入，描述符的引入，屬性可以來計算等等。為了向前相容，預設情況下使用者定義的類為經典類，新類需要繼承自所有類的基類 object 或者繼承自object的新類。

? 值得注意的地方是，雖然使用的是最新的python（2.7），但是一些特性不會在舊式類起作用。

? 所以，為了確保自己使用的是新式類，有以下方法：

? 把這個指派陳述式放在類別模組代碼的最前面__metaclass__ = type（前面有提過）。

? 自己的類都從內建類object直接或者間接地繼承。

? 如果不需要相容舊式類，舊版本的類，那麼就保持都是新式類。

? 當然，在Python3裡面，不存在這些問題了，因為所有的類都是object類的子類（隱式）。

# encoding:utf-8# 新式類和舊式類的對比class OldStyle:    def __init__(self, name, description):        self.name = name        self.description = description#新類，可以在這裡加 __metaclass__ = type class NewStyle(object): #新類，也可以直接繼承至object類       def __init__(self, name, description):        self.name = name        self.description = descriptionif __name__ == '__main__':    old = OldStyle('old', 'Old style class')    print(old.__class__)    print((type(old)))    print((dir(old)))    print('-------------------------------------------------------')    new = NewStyle('new', 'New style class')    print(new.__class__)    print((type(new)))    print((dir(new)))

運行結果：

__main__.OldStyle<type 'instance'>['__doc__', '__init__', '__module__', 'description', 'name']-------------------------------------------------------<class '__main__.NewStyle'><class '__main__.NewStyle'>['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'description', 'name'][Finished in 0.1s]

多繼承屬性尋找機制

如果將每個類看成一個點，眾多的類就構成一張圖，那麼Python中繼承的機制是就是一種搜尋

那麼地，這種搜尋是深度優先搜尋，還是廣度優先搜尋呢？

上述的問題也叫做mro即method resolution order，主要用於在多繼承時判斷調的屬性的路徑(來自於哪個類)。

在舊式類（在Python2.3之前）之中類的多繼承機制是基於深度優先搜尋，但在新式類（從Python2.3起）之中類的多繼承機制是基於類似於廣度優先搜尋的C3演算法。

C3演算法

C3演算法最早被提出是用於Lisp的，應用在Python中是為瞭解決原來基於深度優先搜尋演算法不滿足本地優先順序，和單調性的問題。

• 本地優先順序：指聲明時父類的順序，比如C(A,B)，如果訪問C類對象屬性時，應該根據聲明順序，優先尋找A類，然後再尋找B類。
• 單調性：如果在C的解析順序中，A排在B的前面，那麼在C的所有子類裡，也必須滿足這個順序。

在新式類中，尋找一個要調用的函數或者屬性的時候，是廣度優先搜尋的。

在舊式類當中，是深度優先搜尋的。如所示：

Python中幾種提供繼承順序的方法：

• mro方法
• __mro__屬性
• inspect模組的getmro方法

import inspectclass A:    passclass B(A):    passprint(B.mro())print(B.__mro__)print(inspect.getmro(B))

運行結果：

[<class '__main__.B'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>](<class '__main__.B'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)(<class '__main__.B'>, <class '__main__.A'>, <class 'object'>)

從上結果來看，以元組為結果的__mro__和inspect.getmro看來更讓人滿意

深度優先和 廣度優先

• 舊式類的深度優先搜尋的繼承機制

# -*- coding:utf-8 -*-from inspect import getmroclass D:    passclass B(D):    passclass C(D):    passclass A(B, C):    passif __name__ == '__main__':    print(getmro(A))

運行結果：

(<class __main__.A at 0x0000000002CEC888>, <class __main__.B at 0x0000000002CECE88>,<class __main__.D at 0x0000000002CEC8E8>, <class __main__.C at 0x0000000002CECD68>)[Finished in 0.1s]

• 新式類的廣度優先搜尋的繼承機制

# -*- coding:utf-8 -*-from inspect import getmroclass D(object):    passclass B(D):    passclass C(D):    passclass A(B, C):    passif __name__ == '__main__':    print(getmro(A))

運行結果：

(<class '__main__.A'>, <class '__main__.B'>,  <class '__main__.C'>, <class '__main__.D'>,  <type 'object'>)[Finished in 0.1s]

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