python中的魔法方法如何使用

這篇文章將為大家詳細講解有關python中的魔法方法如何使用，文章內容質量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。

1、什么是魔法方法？

魔法方法就是可以給你的類增加魔力的特殊方法，如果你的對象實現（重載）了這些方法中的某一個，那么這個方法就會在特殊的情況下被 Python 所調用，你可以定義自己想要的行為，而這一切都是自動觸發的。它們經常是兩個下劃線包圍來命名的（比如 __init__，__lt__），Python的魔法方法是非常強大的，所以了解其使用方法也變得尤為重要！

2、__init__(self[, ...])，__new__(cls[, ...])，__del__(self)

（1）__init__ 構造器，當一個實例被創建的時候初始化的方法。但是它并不是實例化調用的第一個方法，__new__才是實例化對象調用的第一個方法，它只取下 cls 參數，并把其他參數傳給 __init__。 __new__很少使用，但是也有它適合的場景，尤其是當類繼承自一個像元組或者字符串這樣不經常改變的類型的時候。

（2）__new__ 使用時注意以下四點：

a、__new__  是在一個對象實例化的時候所調用的第一個方法；

b、它的第一個參數是這個類，其他的參數是用來直接傳遞給 __init__ 方法；

c、__new__  返回一個構建的實例；

d、__new__  決定是否要使用該 __init__ 方法，因為 __new__ 可以調用其他類的構造方法或者直接返回別的實例對象來作為本類的實例，如果 __new__ 沒有返回實例對象，則__init__ 不會被調用；

e、__new__  主要是用于繼承一個不可變的類型比如一個 tuple 或者 string。

__new__實現單例模式（無論多少次實例化，結果都是同一個實例）

單例模式（Singleton Pattern）是一種常用的軟件設計模式，該模式的主要目的是確保某一個類只有一個實例存在。當你希望在整個系統中，某個類只能出現一個實例時，單例對象就能派上用場。

比如，某個服務器程序的配置信息存放在一個文件中，客戶端通過一個 AppConfig 的類來讀取配置文件的信息。如果在程序運行期間，有很多地方都需要使用配置文件的內容，也就是說，很多地方都需要創建 AppConfig 對象的實例，這就導致系統中存在多個 AppConfig 的實例對象，而這樣會嚴重浪費內存資源，尤其是在配置文件內容很多的情況下。事實上，類似 AppConfig 這樣的類，我們希望在程序運行期間只存在一個實例對象。

舉例：

class Person(object):
  def __init__(self, name, age):
    self.name = name
    self.age = age
  def __new__(cls, *args, **kwargs):
    if not hasattr(cls,'instance'):
      cls.instance = super().__new__(cls)
    return cls.instance
a = Person('p1',21)
b = Person('p2',22)
print(a == b, a.name == b.name)    # 這里的打印結果都是True，可見 a 和 b 都是同一個實例（實例 b 覆蓋了實例 a）。
# 單例作用：
  #第一、控制資源的使用，通過線程同步來控制資源的并發訪問；
  #第二、控制實例產生的數量，達到節約資源的目的；
  #第三、作為通信媒介使用，也就是數據共享。比如，數據庫連接池的設計一般采用單例模式，數據庫連接是一種數據庫資源。
# 應用場景：
  #Python的logger就是一個單例模式，用以日志記錄
  #線程池、數據庫連接池等資源池一般也用單例模式
  #Windows的資源管理器是一個單例模式
  #網站計數器

（3）__del__ 析構器，當實例被銷毀時調用。

3、__call__(self[,args ...])，__getitem__(self,key)，__setitem__(self,key,value)

（1）__call__ 允許一個類的實例像函數一樣被調用，如下：

class Person(object):
  def __init__(self, name, age):
    self.name = name
    self.age = age
    self.instance = add
  def __call__(self,*args):
    return self.instance(*args)
def add(args):
  return args[0] + args[1]
a = Person('p1', 20)
print(a([1,2]))
#這里將打印 3
#可見當創建a這個對象之后，如果定義了__call__函數則對象是可以像函數一樣調用的。

（2）__getitem__ 定義獲取容器中指定元素的行為，相當于self[key]，如下：

class Person(object):
  def __init__(self, name, age):
    self.name = name
    self.age = age
    self._registry = {
      'name': name,
      'age': age
    }
  def __call__(self, *args):
    return self.instance(*args)
  def __getitem__(self, key):
    if key not in self._registry.keys():
      raise Exception('Please registry the key:%s first !' % (key,))
    return self._registry[key]
a = Person('p1', 20)
print(a['name'],a['age'])
#這里打印的是 'p1' 20
#可見__getitem__使實例可以像字典一樣訪問

（3）__setitem__ 設置容器中指定元素的行為，相當于self[key] = value 。

4、__getattr__(self,name)，__getattribute__(self,name)，__setattr__(self,name,value)，__delattr__(self,name)

（1）__getattr__ ()：當用戶試圖訪問一個不存在屬性時觸發；

（2）__getattribute__()： 當一個屬性（無論存在與否）被訪問時觸發；

（3）__setattr__ ()：當一個屬性被設置時觸發；

（4）__delattr__ ()：當一個屬性被刪除時觸發。

class Person(object):
  def __init__(self, name, age):
    self.name = name
    self.age = age
    self._registry = {
      'name': name,
      'age': age
    }
  def __getattribute__(self, item):
    #注意此處不要再訪問屬性，如self.__dict__[item]
    #因為self.__dict__依然會被__getattribute__攔截，這樣就會陷入死循環
    return object.__getattribute__(self,item)
  def __getattr__(self, item):
    print("don't have the attribute ",item)
    return False
  def __setattr__(self, key, value):
    self.__dict__[key] = value
a = Person('p1', 20)
print(a.cs)      #這里會打印 don't have the attribute cs 以及 False
a.cs = '測試'     #這里設置該屬性值為'測試'
print(a.cs)      #這里將打印出'測試'

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