python 中__slots__类属性

私有属性：
Python 不能像 Java 那样使用 private 修饰符创建私有属性，但是 Python 有个简单的机制，能避免子类意外覆盖“私有”属性。

举个例子。有人编写了一个名为 Dog 的类，这个类的内部用到了 mood 实例属性，但是没有将其开放。现在，你创建了 Dog 类的子类：Beagle。如果你在毫不知情的情况下又创建了名为 mood 的实例属性，那么在继承的方法中就会把 Dog 类的 mood 属性覆盖掉。这是个难以调试的问题。

为了避免这种情况，如果以 __mood 的形式（两个前导下划线，尾部没有或最多有一个下划线）命名实例属性，Python 会把属性名存入实例的 __dict__ 属性中，而且会在前面加上一个下划线和类名。因此，对 Dog 类来说，__mood 会变_Dog__mood；对 Beagle 类来说，会变成 _Beagle__mood。这个语言特性叫名称改写（name mangling）。

Python 解释器不会对使用单个下划线的属性名做特殊处理，不过这是很多 Python 程序员严格遵守的约定，他们不会在类外部访问这种属性。 遵守使用一个下划线标记对象的私有属性很容易，就像遵守使用全大写字母编写常量那样容易。

例子：

__slots__类属性
__slots__它会影响对象的内部存储，对内存用量可能也有重大影响，不过对对象的公开接口没什么影响。

默认情况下，Python 在各个实例中名为 __dict__ 的字典里存储实例属性。为了使用底层的散列表提升访问速度，字典会消耗大量内存。如果要处理数百万个属性不多的实例，通过 __slots__ 类属性，能节省大量内存，方法是让解释器在元组中存储实例属性，而不用字典。

继承自超类的 __slots__ 属性没有效果。Python 只会使用各个类中定义的__slots__ 属性。

定义 __slots__ 的方式是，创建一个类属性，使用 __slots__ 这个名字，并把它的值设为一个字符串构成的可迭代对象，其中各个元素表示各个实例属性。我喜欢使用元组，因为这样定义的 __slots__ 中所含的信息不会变化

这里就没有__dict__ 属性了。

在类中定义 __slots__ 属性的目的是告诉解释器：“这个类中的所有实例属性都在这儿了！”这样，Python 会在各个实例中使用类似元组的结构存储实例变量，从而避免使用消耗内存的 __dict__ 属性。如果有数百万个实例同时活动，这样做能节省大量内存。（如果要处理数百万个数值对象，应该使用 NumPy 数组，NumPy 数组能高效使用内存，而且提供了高度优化的数值处理函数，其中很多都一次操作整个数组）

在类中定义 __slots__ 属性之后，实例不能再有 __slots__ 中所列名称之外的其他属性。这只是一个副作用，不是 __slots__ 存在的真正原因。不要使用 __slots__ 属性禁止类的用户新增实例属性。__slots__ 是用于优化的，不是为了约束程序员。

然而，“节省的内存也可能被再次吃掉”：如果把 '__dict__' 这个名称添加到 __slots__中，实例会在元组中保存各个实例的属性，此外还支持动态创建属性，这些属性存储在常规的 __dict__ 中。当然，把 '__dict__' 添加到 __slots__ 中可能完全违背了初衷，这取决于各个实例的静态属性和动态属性的数量及其用法。粗心的优化甚至比提早优化还糟糕。

此外，还有一个实例属性可能需要注意，即 __weakref__ 属性，为了让对象支持弱引用，必须有这个属性。用户定义的类中默认就有 __weakref__ 属性。可是，如果类中定义了 __slots__ 属性，而且想把实例作为弱引用的目标，那么要把 '__weakref__'添加到 __slots__ 中。

综上，__slots__ 属性有些需要注意的地方，而且不能滥用，不能使用它限制用户能赋值的属性。处理列表数据时 __slots__ 属性最有用，例如模式固定的数据库记录，以及特大型数据集。然而，如果你经常处理大量数据，一定要了解一下 NumPy（http://www.numpy.org）；此外，数据分析库 pandas（http://pandas.pydata.org）也值得了解，这个库可以处理
非数值数据，而且能导入 / 导出很多不同的列表数据格式。

__slots__的问题
总之，如果使用得当，__slots__ 能显著节省内存，不过有几点要注意。
1， 每个子类都要定义 __slots__ 属性，因为解释器会忽略继承的 __slots__ 属性。
2，实例只能拥有 __slots__ 中列出的属性，除非把 ‘__dict__’ 加入 __slots__ 中（这样做就失去了节省内存的功效）。
3，如果不把 ‘__weakref__’ 加入 __slots__，实例就不能作为弱引用的目标。

如果你的程序不用处理数百万个实例，或许不值得费劲去创建不寻常的类，那就禁止它创建动态属性或者不支持弱引用。与其他优化措施一样，仅当权衡当下的需求并仔细搜集资料后证明确实有必要时，才应该使用 __slots__ 属性。