5:私有属性、魔法属性、with与上下文管理器

一、私有属性

我们大家知道在类里面定义的属性名前加两个下划线就是私有属性,它是不能在外面被访问的,如下:


5:私有属性、魔法属性、with与上下文管理器_第1张图片

打印结果:报错,__name是私有的,外面是无法访问的


5:私有属性、魔法属性、with与上下文管理器_第2张图片

看到上面的打印,其实Python是把私有的属性改成了 一个下划线+类名+私有属性 : _类名私有属性,如上面的__name -> _Person__name,那么我们就可以通过 实例对象.被改后的私有属性名 来打印私有属性,如下

print(person._Person__name)

打印结果是:小王

二、魔法属性

无论人或事物往往都有不按套路出牌的情况,Python的类属性也是如此,存在着一些具有特殊含义的属性,详情如下:

2.1、__doc__ : 表示类的描述信息


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.2、__module__ 和 __class__

__module__ 表示当前操作的对象在那个模块

__class__ 表示当前操作的对象的类是什么,也就是打印类对象的名字

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2.3、 __init__ : 初始化方法,通过类创建对象时,自动触发执行


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.4、__del__:当对象在内存中被释放时,自动触发执行。

提示:此方法一般无须定义,因为Python是一门高级语言,程序员在使用时无需关心内存的分配和释放,因为此工作都是交给Python解释器来执行,所以,__del__的调用是由解释器在进行垃圾回收时自动触发执行的。

2.5、__call__ : 对象后面加括号,触发执行

提示:__init__方法的执行是由创建对象触发的,即:对象 = 类名();而对于__call__方法的执行是由对象后加括号触发的,即:对象() 或者 类()()

#将实例对象变成函数的形式


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2.7、__str__: 如果一个类中定义了 __str__ 方法,那么在打印 对象 时,默认输出该方法的返回值

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2.8、__getitem__、__setitem__、__delitem__ : 用于索引操作,如字典。以上分别表示 获取、设置、删除 数据

#与property装饰器相似



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.9、__getslice__、__setslice__、__delslice__: 该三个方法用于分片操作,如:列表


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三、with与上下文管理器”

3.1、对于系统资源如文件、数据库连接、socket 而言,应用程序打开这些资源并执行完业务逻辑之后,必须做的一件事就是要关闭(断开)该资源

比如 Python 程序打开一个文件,往文件中写内容,写完之后,就要关闭该文件,否则会出现什么情况呢?极端情况下会出现 "Too many open files" 的错误,因为系统允许你打开的最大文件数量是有限的。

同样,对于数据库,如果连接数过多而没有及时关闭的话,就可能会出现 "Can not connect to MySQL server Too many connections",因为数据库连接是一种非常昂贵的资源,不可能无限制的被创建。

.2、看看如何正确关闭一个文件。

普通版:打开文件之后直接进行读写操作

def m1():

    f = open("output.txt", "w")

    f.write("python之禅")

    f.close()

这样写有一个潜在的问题,如果在调用 write 的过程中,出现了异常进而导致后续代码无法继续执行,close 方法无法被正常调用,因此资源就会一直被该程序占用者释放。那么该如何改进代码呢?


5:私有属性、魔法属性、with与上下文管理器_第11张图片

改良版本的程序是对可能发生异常的代码处进行 try 捕获,使用try/finally语句,该语句表示如果在 try 代码块中程序出现了异常,后续代码就不再执行,而直接跳转到 except 代码块。而无论如何,finally 块的代码最终都会被执行。因此,只要把 close 放在 finally 代码中,文件就一定会关闭

高级版: 这么看起来就非常爽了

def m3():

    with open("output.txt", "r") as f:

            f.write("Python之禅")

一种更加简洁、优雅的方式就是用 with 关键字。open 方法的返回值赋值给变量 f,当离开 with 代码块的时候,系统会自动调用 f.close() 方法, with 的作用和使用 try/finally 语句是一样的。那么它的实现原理是什么?在讲 with 的原理前要涉及到另外一个概念,就是上下文管理器(Context Manager)。

3.3、上下文管理器(Context Manager)

什么是上下文(context)?

看,一篇文章,给你摘录一段,没前没后,你读不懂,因为有语境,就是语言环境存在,一段话说了什么,要通过上下文(文章的上下文)来推断。

app点击一个按钮进入一个新的界面,也要保存你是在哪个屏幕跳过来的等等信息,以便你点击返回的时候能正确跳回,如果不存肯定就无法正确跳回了。

看这些都是上下文的典型例子,理解成环境就可以,(而且上下文虽然叫上下文,但是程序里面一般都只有上文而已,只是叫的好听叫上下文。。进程中断在操作系统中是有上有下的,不过不这个高深的问题就不要深究了。。。)

上下文管理器

任何实现了 __enter__()和 __exit__() 方法的对象都可称之为上下文管理器,上下文管理器对象可以使用 with 关键字。显然,文件(file)对象也实现了上下文管理器。

那么文件对象是如何实现这两个方法的呢?我们可以模拟实现一个自己的文件类,让该类实现 __enter__() 和 __exit__()方法。


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__enter__()方法返回资源对象,这里就是你将要打开的那个文件对象,__exit__()方法处理一些清除工作。

因为 File 类实现了上下文管理器,现在就可以使用 with 语句了。


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提示:File('out.txt', 'w')去执行的时候就会去调用里面的_enter__方法返回一个操作文本的对象,当在进行写的操作的时候,如果出现了异常,会自动调用__exit__,释放响应的资源,这样,你就无需显示地调用 close 方法了,由系统自动去调用,哪怕中间遇到异常 close 方法也会被调用


3.4、实现上下文管理器的另外方式

Python 还提供了一个contextmanager的装饰器,更进一步简化了上下文管理器的实现方式。通过yield 将函数分割成两部分,yield 之前的语句在__enter__方法中执行,yield 之后的语句在__exit__方法中执行。紧跟在yield后面的值是函数的返回值。


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总结: Python 提供了with 语法用于简化资源操作的后续清除操作,是 try/finally 的替代方法,实现原理建立在上下文管理器之上。此外,Python 还提供了一个 contextmanager 装饰器,更进一步简化上下管理器的实现方式。

作者:IIronMan

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