1.擷取對象資訊
當我們拿到一個對象的引用時,如何知道這個對象是什麼類型、有哪些方法呢?
使用type()
首先,我們來判斷對象類型,使用
type()
函數:
基本類型都可以用
type()
判斷:
>>> type(123)
>>> type('str')
>>> type(None)
如果一個變量指向函數或者類,也可以用
type()
判斷:
>>> type(abs)
>>> type(a)
但是
type()
函數傳回的是什麼類型呢?它傳回對應的Class類型。如果我們要在
if
語句中判斷,就需要比較兩個變量的type類型是否相同:
>>> type(123)==type(456)
True
>>> type(123)==int
True
>>> type('abc')==type('123')
True
>>> type('abc')==str
True
>>> type('abc')==type(123)
False
判斷基本資料類型可以直接寫
int
,
str
等,但如果要判斷一個對象是否是函數怎麼辦?可以使用
types
子產品中定義的常量:
>>> import types
>>> def fn():
... pass
...
>>> type(fn)==types.FunctionType
True
>>> type(abs)==types.BuiltinFunctionType
True
>>> type(lambda x: x)==types.LambdaType
True
>>> type((x for x in range(10)))==types.GeneratorType
True
使用isinstance()
對于class的繼承關系來說,使用
type()
就很不友善。我們要判斷class的類型,可以使用
isinstance()
函數。
我們回顧上次的例子,如果繼承關系是:
object -> Animal -> Dog -> Husky
那麼,
isinstance()
就可以告訴我們,一個對象是否是某種類型。先建立3種類型的對象:
>>> a = Animal()
>>> d = Dog()
>>> h = Husky()
然後,判斷:
>>> isinstance(h, Husky)
True
沒有問題,因為
h
變量指向的就是Husky對象。
再判斷:
>>> isinstance(h, Dog)
True
h
雖然自身是Husky類型,但由于Husky是從Dog繼承下來的,是以,
h
也還是Dog類型。換句話說,
isinstance()
判斷的是一個對象是否是該類型本身,或者位于該類型的父繼承鍊上。
是以,我們可以确信,
h
還是Animal類型:
>>> isinstance(h, Animal)
True
同理,實際類型是Dog的
d
也是Animal類型:
>>> isinstance(d, Dog) and isinstance(d, Animal)
True
但是,
d
不是Husky類型:
>>> isinstance(d, Husky)
False
能用
type()
判斷的基本類型也可以用
isinstance()
判斷:
>>> isinstance('a', str)
True
>>> isinstance(123, int)
True
>>> isinstance(b'a', bytes)
True
并且還可以判斷一個變量是否是某些類型中的一種,比如下面的代碼就可以判斷是否是list或者tuple:
>>> isinstance([1, 2, 3], (list, tuple))
True
>>> isinstance((1, 2, 3), (list, tuple))
True
總是優先使用isinstance()判斷類型,可以将指定類型及其子類“一網打盡”。
使用dir()
如果要獲得一個對象的所有屬性和方法,可以使用
dir()
函數,它傳回一個包含字元串的list,比如,獲得一個str對象的所有屬性和方法:
>>> dir('ABC')
['__add__', '__class__',..., '__subclasshook__', 'capitalize', 'casefold',..., 'zfill']
類似
__xxx__
的屬性和方法在Python中都是有特殊用途的,比如
__len__
方法傳回長度。在Python中,如果你調用
len()
函數試圖擷取一個對象的長度,實際上,在
len()
函數内部,它自動去調用該對象的
__len__()
方法,是以,下面的代碼是等價的:
>>> len('ABC')
3
>>> 'ABC'.__len__()
3
我們自己寫的類,如果也想用
len(myObj)
的話,就自己寫一個
__len__()
方法:
>>> class MyDog(object):
... def __len__(self):
... return 100
...
>>> dog = MyDog()
>>> len(dog)
100
剩下的都是普通屬性或方法,比如
lower()
傳回小寫的字元串:
>>> 'ABC'.lower()
'abc'
僅僅把屬性和方法列出來是不夠的,配合
getattr()
、
setattr()
以及
hasattr()
,我們可以直接操作一個對象的狀态:
>>> class MyObject(object):
... def __init__(self):
... self.x = 9
... def power(self):
... return self.x * self.x
...
>>> obj = MyObject()
緊接着,可以測試該對象的屬性:
>>> hasattr(obj, 'x') # 有屬性'x'嗎?
True
>>> obj.x
9
>>> hasattr(obj, 'y') # 有屬性'y'嗎?
False
>>> setattr(obj, 'y', 19) # 設定一個屬性'y'
>>> hasattr(obj, 'y') # 有屬性'y'嗎?
True
>>> getattr(obj, 'y') # 擷取屬性'y'
19
>>> obj.y # 擷取屬性'y'
19
如果試圖擷取不存在的屬性,會抛出AttributeError的錯誤:
>>> getattr(obj, 'z') # 擷取屬性'z'
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
AttributeError: 'MyObject' object has no attribute 'z'
可以傳入一個default參數,如果屬性不存在,就傳回預設值:
>>> getattr(obj, 'z', 404) # 擷取屬性'z',如果不存在,傳回預設值404
404
也可以獲得對象的方法:
>>> hasattr(obj, 'power') # 有屬性'power'嗎?
True
>>> getattr(obj, 'power') # 擷取屬性'power'
>
>>> fn = getattr(obj, 'power') # 擷取屬性'power'并指派到變量fn
>>> fn # fn指向obj.power
>
>>> fn() # 調用fn()與調用obj.power()是一樣的
81
小結
通過内置的一系列函數,我們可以對任意一個Python對象進行剖析,拿到其内部的資料。要注意的是,隻有在不知道對象資訊的時候,我們才會去擷取對象資訊。如果可以直接寫:
sum = obj.x + obj.y
就不要寫:
sum = getattr(obj, 'x') + getattr(obj, 'y')
一個正确的用法的例子如下:
def readImage(fp):
if hasattr(fp, 'read'):
return readData(fp)
return None
假設我們希望從檔案流fp中讀取圖像,我們首先要判斷該fp對象是否存在read方法,如果存在,則該對象是一個流,如果不存在,則無法讀取。
hasattr()
就派上了用場。
請注意,在Python這類動态語言中,根據鴨子類型,有
read()
方法,不代表該fp對象就是一個檔案流,它也可能是網絡流,也可能是記憶體中的一個位元組流,但隻要
read()
方法傳回的是有效的圖像資料,就不影響讀取圖像的功能。
2.執行個體屬性與類屬性
由于Python是動态語言,根據類建立的執行個體可以任意綁定屬性。
給執行個體綁定屬性的方法是通過執行個體變量,或者通過
self
變量:
class Student(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
s = Student('Bob')
s.score = 90
但是,如果
Student
類本身需要綁定一個屬性呢?可以直接在class中定義屬性,這種屬性是類屬性,歸
Student
類所有:
class Student(object):
name = 'Student'
當我們定義了一個類屬性後,這個屬性雖然歸類所有,但類的所有執行個體都可以通路到。來測試一下:
>>> class Student(object):
... name = 'Student'
...
>>> s = Student() # 建立執行個體s
>>> print(s.name) # 列印name屬性,因為執行個體并沒有name屬性,是以會繼續查找class的name屬性
Student
>>> print(Student.name) # 列印類的name屬性
Student
>>> s.name = 'Michael' # 給執行個體綁定name屬性
>>> print(s.name) # 由于執行個體屬性優先級比類屬性高,是以,它會屏蔽掉類的name屬性
Michael
>>> print(Student.name) # 但是類屬性并未消失,用Student.name仍然可以通路
Student
>>> del s.name # 如果删除執行個體的name屬性
>>> print(s.name) # 再次調用s.name,由于執行個體的name屬性沒有找到,類的name屬性就顯示出來了
Student
從上面的例子可以看出,在編寫程式的時候,千萬不要對執行個體屬性和類屬性使用相同的名字,因為相同名稱的執行個體屬性将屏蔽掉類屬性,但是當你删除執行個體屬性後,再使用相同的名稱,通路到的将是類屬性。
小結
執行個體屬性屬于各個執行個體所有,互不幹擾;