Python包装之对象处理

2025-05-09 07:56:04

概念

所有Python的对象都是扩展的PyObject，python的垃圾回收机制是计算引用，这个对象中定义了py_ssize就是用来做这个事的。类型对象可以理解为就是自定义的class。在Python中函数间传递的是都是泛型指针，所以可以通过PyObject的ob_type属性来判断实际的类型，这也是多态的一种表现。

在Python中的垃圾回收机制比较特殊，它采用了内存对象池技术，对象释放的空间归还给内存池，如果再使用可以从内存池中获取如果确实不再使用时再回收，与java比较相似。所有的内置对象都有自己所特有的对象缓冲池机制。这种缓冲池中的对象都是不可变对象，池中的对象是共享的，但也不会引起多并发的问题。

一、基础

1.1、toString方法

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

def __repr__(self):
return f'use repr method: ({self.x}, {self.y})'

def __str__(self):
return f'use str method: ({self.x}, {self.y})'
fc = FormatChange(5, 7)
print(fc.__repr__()) # use repr method: (5, 7)
print(fc) # use str method: (5, 7)
print(f'fc is {fc!r}') #!r表示用repr方法代替str方法输出

1.2、格式化输出

format_dict = {
'ymd': '{d.year}-{d.month}-{d.day}',
'mdy': '{d.month}/{d.day}/{d.year}',
'dmy': '{d.day}/{d.month}/{d.year}'
}
class Date:
def __init__(self, year, month, day):
self.year = year
self.month = month
self.day = day

def __format__(self, format_type='ymd'):
#format_type: 格式化类型，默认使用 ymd 方式
if not format_type:
format_type = 'ymd'
fmt = format_dict[format_type]
return fmt.format(d=self)#这里的format是一个钩子函数
curr_data = Date(2020, 5, 6)
#这处其实调用的format是一个类库中的方法，然后反向调用了自定义覆写的format方法
print(f'default format: {format(curr_data)}') #2020-5-6
print(f"use mdy format: {format(curr_data, 'mdy')}") #5/6/2020

1.3、创建大对象

用slots创建的对象，其内存占用会减少2/3左右。但缺点是不能再给对象添加新的属性了，也不能实现继承，所以一般时候只把他做为内存优化工具，用于存储大量的数据使用。

class Date:
__slots__ = ['year', 'month', 'day']
def __init__(self, year, month, day):
self.year = year
self.month = month
self.day = day

二、高级用法

2.1、通过字符串式调用函数

import math
class Point:
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
def __repr__(self):
return f'Point({self.x!r:},{self.y!r:})'
def distance(self, x, y):
return math.hypot(self.x - x, self.y - y)
#第一种方式：这种方式感觉用处不是太大，前面还是得new一个对象
p = Point(2, 3)
d = getattr(p, 'distance')(0, 0)
import operator
operator.methodcaller('distance', 0, 0)(p)
#用相同的参数多次调用某个方法时
points = [
Point(1, 2),
Point(3, 0),
Point(10, -3),
Point(-5, -7),
Point(-1, 8),
Point(3, 2)
]
#第二种使用方法： Sort by distance from origin (0, 0)
points.sort(key=operator.methodcaller('distance', 0, 0))
p = Point(3, 4)
d = operator.methodcaller('distance', 0, 0)
print(f'd(p) = {d(p)}')#5.0

2.2、上下文管理器

需要自定义实现enter和exit方法。一般用于网络连接等工具类中，代码放在with语句中执行，当出现with时enter方法被调用，返回的值赋值给as后的变量。然后with中的语句开始执行。最后exit被执行进行一些清理工作。在exit方法中自带了异常处理，如果忽略异常可返回None，如果返回True那么异常会被清空。下面是两个实现：一个是工具类，另一个是允许嵌套的工厂类：

简单实现：

from socket import socket, AF_INET, SOCK_STREAM
class LazyConnection:
def __init__(self, address, family=AF_INET, type=SOCK_STREAM):
self.address = address
self.family = family
self.type = type
self.sock = None
def __enter__(self):
if self.sock is not None:
raise RuntimeError('Already connected')
self.sock = socket(self.family, self.type)
self.sock.connect(self.address)
return self.sock
def __exit__(self, exc_ty, exc_val, tb):
self.sock.close()
self.sock = None
from functools import partial
conn = LazyConnection(('www.python.org', 80))
# Connection closed
with conn as s:
# conn.__enter__() executes: connection open
s.send(b'GET /index.html HTTP/1.0\r\n')
s.send(b'Host: www.python.org\r\n')
s.send(b'\r\n')
resp = b''.join(iter(partial(s.recv, 8192), b''))

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