Python 内置方法和属性应用：反射和单例

1. 前言

python除了丰富的第三方库外，本身也提供了一些内在的方法和底层的一些属性，大家比较常用的如dict、list、set、min、max、range、sorted等。笔者最近在做项目框架时涉及到一些不是很常用的方法和属性，在本文中和大家做下分享。

2. 内置方法和函数介绍

• enumerate

  如果你需要遍历可迭代的对象，有需要获取它的序号，可以用enumerate, 每一个next返回的是一个tuple

  list1 = [1, 2, 3, 4]
  list2 = [4, 3, 2, 1]
  for idx, value in enumerate(list1):
      print(idx, value, list2[idx])
  # 0 1 4
  # 1 2 3
  # 2 3 2
  # 3 4 1
  

• zip zip从参数中的多个迭代器取元素组合成一个新的迭代器;

  # 给list加上序号
  b = [4, 3, 2, 1]
  for i in zip(range(len(b)), b):
      print(i)
  # (0, 4)
  # (1, 3)
  # (2, 2)
  # (3, 1)
  

• globals()：一个描述当前执行过程中全局符号表的字典，可以看出你执行的所有过程

• id(object)：python对象的唯一标识

• staticmethod 类静态函数注解

  @staticmethod  
  def test(): 
      print('this is static method')
  
  Foo.test = test
  Foo.test()
  

• 类的属性 我们来看下一个类的申明，如下：

  class Foo():
      """this is test class"""
      def __init__(self, name):
          self.name = name
      
      def run(self):
          print('running')
  

  # 列出类的所有成员和属性
  dir(Foo)
  ['__class__',
  '__delattr__',
  '__dict__',
  '__dir__',
  '__doc__',
  '__eq__',
  '__format__',
  '__ge__',
  '__getattribute__',
  '__gt__',
  '__hash__',
  '__init__',
  '__init_subclass__',
  '__le__',
  '__lt__',
  '__module__',
  '__ne__',
  '__new__',
  '__reduce__',
  '__reduce_ex__',
  '__repr__',
  '__setattr__',
  '__sizeof__',
  '__str__',
  '__subclasshook__',
  '__weakref__',
  'run']
  
  
  # 类的注释
  Foo.__doc__
  # 'this is test class'
  
  # 类自定义属性
  Foo.__dict__
  mappingproxy({'__module__': '__main__',
            '__doc__': 'this is test class',
            '__init__': ,
            'run': ,
            '__dict__': ,
            '__weakref__': })
  
  # 类的父类
  Foo.__base__
  
  # 类的名字
  Foo.__name__
  
  

  类的实例化和初始化

  # python类先通过__new__实例化，再调用__init__进行初始化类成员
  foo = Foo('milk')
  

  类的属性添加和访问

  # 类的访问
  foo.name
  foo.run()
  
  # 可以通过setattr 动态的添加属性
  def method():
      print("cow")
  
  setattr(foo, "type", "cow")
  setattr(foo, "getcow", method)
  # cow
  foo.type
  foo.getcow()
  
  # 动态删除属性 delattr
  delattr(foo, "type")
  
  # getattr 获取成员属性
  if hasattr(foo, "run"): # 判断是否有属性
      func = getattr(foo, "run")
      func()
  
  

3. 单例模式应用

单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。单例模式要求在类的使用过程中只实例化一次，所有对象都共享一个实例。创建的方法是在实例的时候判断下是否已经实例过了，有则返回实例化过的全局实例。python是如何实现的呢？关键是找到实例化的地方，对就是前面说的__new__

class Singleton(object):
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not hasattr(cls, '_instance'):
            cls._instance = object.__new__(cls)
        return cls._instance
    
    def __init__(self, name):
        self.name = name


a = Singleton('name1')
b = Singleton('name2')
print(id(a), id(b))
print(a.name, b.name)
# 1689352213112 1689352213112
# name2 name2

4. 反射应用

反射在许多框架中都有使用到，简单就是通过类的名称（字符串）来实例化类。一个典型的场景就是通过配置的方式来动态控制类的执行，比如定时任务的执行，通过维护每个定时任务类的执行时间，在执行时间到的时候，通过反射方式实例化类，执行任务，在java中也非常的常见。

python的实现可以通过上面说的getattr获取模块中的类， 通过methodcaller来调用方法。我们来看一个简单的例子

import importlib
from operator import methodcaller

class Foo():
    """this is test class"""
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def run(self, info):
        print('running %s' % info)

# 类所在的模块，默认情况__main__， 可以通过Foo.__dict__ 中'__module__'获取
api_module = importlib.import_module('__main__') 
# getattr获取模块中的类， 这里Foo是字符串哦
clazz = getattr(api_module, 'Foo')

# 实例化
params = ["milk"]
instance = clazz(*params)

# 方法调用， 方法也是字符串methodcaller(方法名， 方法参数)
task_result = methodcaller("run", "reflection")(instance)

# running reflection

5. 总结

本文通过分享了python内置方法和属性， 并在单例模式和反射中进行应用。希望对你有帮助，欢迎交流@mintel 要点总结如下：

• dir下类

• 查看类自定义属性__dict__

• __new__实例化类，__init__初始化类

• getattr 获取属性

• setattr 设置属性

• 记住importlib和methodcaller

作者简介：wedo实验君, 数据分析师；热爱生活，热爱写作

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