Python的可调用对象

 

__call__

Python中有一个有趣的语法，只要定义类型的时候，实现__call__函数，这个类型就成为可调用的。

换句话说，我们可以把这个类型的对象当作函数来使用，相当于重载了括号运算符。

例如，现在我们要计算重力环境下的自然落体位移。我们知道Sy=(gt**2)/2，那么，我们可以建立一个函数：

def g_dpm(t):

return (9.8*t**2)/2

我们都知道，地球表面的重力加速度约等于9.8m/s**2，这个函数实在没什么技术含量。

慢，头儿说了，我要算的是火星啊￥%#！

呃……你能说人家无理取闹么？EA的FIFA足球里，我还见过微重力模式的球场，总之，在计算机程序里，很多超现实的需求都有可能。

恩，最简单的办法当然是：

def mar_g_dpm(t):

return (3.92*t**2)/2 #火星表面的重力加速度约等于地球表面的2/5

不过，你真的能保证下次那个可爱的策划不会再设计一个金星场景？或者木星？或者该死的大魔导师行会开始出售新的魔法卷轴——重力操控？

当然，我们可以这样设计这个函数：

def g_dpm(g, t):

return (g*t**2)/2

但是g相对于t，是一个稳定得多的数量，基本上，在一次相关运算中，g可以当作常量。那么，一个可调用对象也许更适合。下面定义这样一个类型：

class g_dpm(object):

def __init__(self, g):

self.g = g

def __call__(self, t):

return (self.g*t**2)/2

计算地球场景的时候，我们就可以令e_dpm = g_dpm(9.8)，s = e_dpm(t)。同样的方式，可以很容易的生成其他重力环境下的自由落地公式。

Command模式和委托/事件

Command是GOF的《设计模式》中23种设计模式之一。简单来说，就是把行为对象化，这个过程在Python中是很自然的——Python里的函数本来就是一种对象么。如果只是传递函数对象，用不着C/C++中胆战心惊的函数指针或Boost那样华丽的仿函数类型——这倒不是说Python就比C/C++好，设计目标不同。如果需要更复杂的Command，我们就要用到回调对象了。

事件（event）是framework中常用的设计，通常来讲，事件应该满足以下的要求：

1、有默认行为，如果没有任何事件响应，至少保证事件发生时不会有错误，通常这时什么也不做。

2、允许为一个事件注册多个实现，这个倒不是必须的，但是常见的framework都实现了这一功能。

3、可以注销事件响应，这个就需要第一和第二点的支持。

4、针对不同的事件，可以传入对应的参数，通常这个功能是通过一个object *或void *之类的指针（对象引用）传入一个结构体来实现的。

在.net中为了支持这个功能，专门定制了一个特殊类型——Delegate，它对应C#的关键字delegate。在python中么……这个东西其实很容易实现，事实上，我就在我的程序中使用了下面的代码：

class Delegate(set):

def __call__(self, *arg)

for foo in self:

foo(*arg)

简单吧，利用参数列表，我们还很容的实现了不同事件可能的参数定义要求。当然，这与通常见到的event(sender, args)形式并不冲突。其实，更进一步的话，我们要实现并发响应也很容易：

import thread

class MTDelegate(set):

def __call__(self , *args)

for foo in sender:

thread.start_new_thread(foo, args)

我们还可以让它返回事件响应值的一个序列：

class FunDelegate(set):

def __call__(self, *arg)

return [foo(*arg) for foo in self]

__call__是一个简单而有趣的功能，利用它，我们可以更灵活的设计代码。当然，重载运算符（从C++的观点来看，这里是重载了括号）总是存在一个风险——它太过有趣，所以容易被滥用。在使用之前，我们最好确认，这个功能用在这里，确实有助于我们的工作，而不是画蛇添足。