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Python 用下劃線作為變量前綴和后綴指定特殊變量

_xxx 不能用’from module import *’導(dǎo)入

__xxx__ 系統(tǒng)定義名字

__xxx 類中的私有變量名

核心風(fēng)格：避免用下劃線作為變量名的開始。

因?yàn)橄聞澗€對解釋器有特殊的意義，而且是內(nèi)建標(biāo)識符所使用的符號，我們建議程序員避免用下劃線作為變量名的開始。一般來講，變量名_xxx被看作是“私有 的”，在模塊或類外不可以使用。當(dāng)變量是私有的時(shí)候，用_xxx 來表示變量是很好的習(xí)慣。因?yàn)樽兞棵鸰_xxx__對Python 來說有特殊含義，對于普通的變量應(yīng)當(dāng)避免這種命名風(fēng)格。

“單下劃線” 開始的成員變量叫做保護(hù)變量，意思是只有類對象和子類對象自己能訪問到這些變量；
“雙下劃線” 開始的是私有成員，意思是只有類對象自己能訪問，連子類對象也不能訪問到這個(gè)數(shù)據(jù)。

以單下劃線開頭（_foo）的代表不能直接訪問的類屬性，需通過類提供的接口進(jìn)行訪問，不能用“from xxx import *”而導(dǎo)入；以雙下劃線開頭的（__foo）代表類的私有成員；以雙下劃線開頭和結(jié)尾的（__foo__）代表python里特殊方法專用的標(biāo)識，如 __init__（）代表類的構(gòu)造函數(shù)。

現(xiàn)在我們來總結(jié)下所有的系統(tǒng)定義屬性和方法， 先來看下保留屬性：

>>> Class1.__doc__ # 類型幫助信息 'Class1 Doc.' >>> Class1.__name__ # 類型名稱 'Class1' >>> Class1.__module__ # 類型所在模塊 '__main__' >>> Class1.__bases__ # 類型所繼承的基類 (<type 'object'>,) >>> Class1.__dict__ # 類型字典，存儲所有類型成員信息。 <dictproxy object at 0x00D3AD70> >>> Class1().__class__ # 類型 <class '__main__.Class1'> >>> Class1().__module__ # 實(shí)例類型所在模塊 '__main__' >>> Class1().__dict__ # 對象字典，存儲所有實(shí)例成員信息。 {'i': 1234}

接下來是保留方法，可以把保留方法分類：

類的基礎(chǔ)方法

序號	目的	所編寫代碼	Python 實(shí)際調(diào)用
①	初始化一個(gè)實(shí)例	x = MyClass()	x.__init__()
②	字符串的“官方”表現(xiàn)形式	repr(x)	x.__repr__()
③	字符串的“非正式”值	str(x)	x.__str__()
④	字節(jié)數(shù)組的“非正式”值	bytes(x)	x.__bytes__()
⑤	格式化字符串的值	format(x, format_spec)	x.__format__(format_spec)

1. 對 __init__() 方法的調(diào)用發(fā)生在實(shí)例被創(chuàng)建 之后 。如果要控制實(shí)際創(chuàng)建進(jìn)程，請使用 __new__() 方法。
2. 按照約定， __repr__() 方法所返回的字符串為合法的 Python 表達(dá)式。
3. 在調(diào)用 print(x) 的同時(shí)也調(diào)用了 __str__() 方法。
4. 由于 bytes 類型的引入而從 Python 3 開始出現(xiàn)。

行為方式與迭代器類似的類

1. 無論何時(shí)創(chuàng)建迭代器都將調(diào)用 __iter__() 方法。這是用初始值對迭代器進(jìn)行初始化的絕佳之處。
2. 無論何時(shí)從迭代器中獲取下一個(gè)值都將調(diào)用 __next__() 方法。
3. __reversed__() 方法并不常用。它以一個(gè)現(xiàn)有序列為參數(shù)，并將該序列中所有元素從尾到頭以逆序排列生成一個(gè)新的迭代器。

計(jì)算屬性
 

1. 如果某個(gè)類定義了 __getattribute__() 方法，在 每次引用屬性或方法名稱時(shí) Python 都調(diào)用它（特殊方法名稱除外，因?yàn)槟菢訉?dǎo)致討厭的無限循環(huán)）。
2. 如果某個(gè)類定義了 __getattr__() 方法，Python 將只在正常的位置查詢屬性時(shí)才會調(diào)用它。如果實(shí)例 x 定義了屬性 color， x.color 將 不會 調(diào)用x.__getattr__('color')；而只會返回 x.color 已定義好的值。
3. 無論何時(shí)給屬性賦值，都會調(diào)用 __setattr__() 方法。
4. 無論何時(shí)刪除一個(gè)屬性，都將調(diào)用 __delattr__() 方法。
5. 如果定義了 __getattr__() 或 __getattribute__() 方法， __dir__() 方法將非常有用。通常，調(diào)用 dir(x) 將只顯示正常的屬性和方法。如果 __getattr()__方法動態(tài)處理 color 屬性， dir(x) 將不會將 color 列為可用屬性?？赏ㄟ^覆蓋 __dir__() 方法允許將 color 列為可用屬性，對于想使用你的類但卻不想深入其內(nèi)部的人來說，該方法非常有益。

行為方式與函數(shù)類似的類

可以讓類的實(shí)例變得可調(diào)用——就像函數(shù)可以調(diào)用一樣——通過定義 __call__() 方法。

zipfile 模塊 通過該方式定義了一個(gè)可以使用給定密碼解密 經(jīng)加密 zip 文件的類。該 zip 解密 算法需要在解密的過程中保存狀態(tài)。通過將解密器定義為類，使我們得以在 decryptor 類的單個(gè)實(shí)例中對該狀態(tài)進(jìn)行維護(hù)。狀態(tài)在 __init__() 方法中進(jìn)行初始化，如果文件 經(jīng)加密 則進(jìn)行更新。但由于該類像函數(shù)一樣“可調(diào)用”，因此可以將實(shí)例作為 map() 函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)傳入，代碼如下：

# excerpt from zipfile.py class _ZipDecrypter:     def __init__(self, pwd):         self.key0 = 305419896               ①         self.key1 = 591751049         self.key2 = 878082192         for p in pwd:             self._UpdateKeys(p)      def __call__(self, c):                  ②         assert isinstance(c, int)         k = self.key2 | 2         c = c ^ (((k * (k^1)) >> 
 & 255)         self._UpdateKeys(c)         return c  zd = _ZipDecrypter(pwd)                    ③ bytes = zef_file.read(12) h = list(map(zd, bytes[0:12]))             ④

1. _ZipDecryptor 類維護(hù)了以三個(gè)旋轉(zhuǎn)密鑰形式出現(xiàn)的狀態(tài)，該狀態(tài)稍后將在 _UpdateKeys() 方法中更新（此處未展示）。
2. 該類定義了一個(gè) __call__() 方法，使得該類可像函數(shù)一樣調(diào)用。在此例中，__call__() 對 zip 文件的單個(gè)字節(jié)進(jìn)行解密，然后基于經(jīng)解密的字節(jié)對旋轉(zhuǎn)密碼進(jìn)行更新。
3. zd 是 _ZipDecryptor 類的一個(gè)實(shí)例。變量 pwd 被傳入 __init__() 方法，并在其中被存儲和用于首次旋轉(zhuǎn)密碼更新。
4. 給出 zip 文件的頭 12 個(gè)字節(jié)，將這些字節(jié)映射給 zd 進(jìn)行解密，實(shí)際上這將導(dǎo)致調(diào)用 __call__() 方法 12 次，也就是 更新內(nèi)部狀態(tài)并返回結(jié)果字節(jié) 12 次。

行為方式與序列類似的類

如果類作為一系列值的容器出現(xiàn)——也就是說如果對某個(gè)類來說，是否“包含”某值是件有意義的事情——那么它也許應(yīng)該定義下面的特殊方法已，讓它的行為方式與序列類似。

cgi 模塊 在其 FieldStorage 類中使用了這些方法，該類用于表示提交給動態(tài)網(wǎng)頁的所有表單字段或查詢參數(shù)。

# A script which responds to http://example.com/search?q=cgi import cgi fs = cgi.FieldStorage() if 'q' in fs:                                               ①   do_search()  # An excerpt from cgi.py that explains how that works class FieldStorage: . . .     def __contains__(self, key):                            ②         if self.list is None:             raise TypeError('not indexable')         return any(item.name == key for item in self.list)  ③      def __len__(self):                                      ④         return len(self.keys())                             ⑤

1. 一旦創(chuàng)建了 cgi.FieldStorage 類的實(shí)例，就可以使用 “in” 運(yùn)算符來檢查查詢字符串中是否包含了某個(gè)特定參數(shù)。
2. 而 __contains__() 方法是令該魔法生效的主角。
3. 如果代碼為 if 'q' in fs，Python 將在 fs 對象中查找 __contains__() 方法，而該方法在 cgi.py 中已經(jīng)定義。'q' 的值被當(dāng)作 key 參數(shù)傳入__contains__() 方法。
4. 同樣的 FieldStorage 類還支持返回其長度，因此可以編寫代碼 len(fs) 而其將調(diào)用 FieldStorage 的 __len__() 方法，并返回其識別的查詢參數(shù)個(gè)數(shù)。
5. self.keys() 方法檢查 self.list is None 是否為真值，因此 __len__ 方法無需重復(fù)該錯(cuò)誤檢查。

行為方式與字典類似的類

在前一節(jié)的基礎(chǔ)上稍作拓展，就不僅可以對 “in” 運(yùn)算符和 len() 函數(shù)進(jìn)行響應(yīng)，還可像全功能字典一樣根據(jù)鍵來返回值。

cgi 模塊 的 FieldStorage 類 同樣定義了這些特殊方法，也就是說可以像下面這樣編碼：

# A script which responds to http://example.com/search?q=cgi import cgi fs = cgi.FieldStorage() if 'q' in fs:   do_search(fs['q'])                              ①  # An excerpt from cgi.py that shows how it works class FieldStorage: . . .     def __getitem__(self, key):                   ②         if self.list is None:             raise TypeError('not indexable')         found = []         for item in self.list:             if item.name == key: found.append(item)         if not found:             raise KeyError(key)         if len(found) == 1:             return found[0]         else:             return found

1. fs 對象是 cgi.FieldStorage 類的一個(gè)實(shí)例，但仍然可以像 fs['q'] 這樣估算表達(dá)式。
2. fs['q'] 將 key 參數(shù)設(shè)置為 'q' 來調(diào)用 __getitem__() 方法。然后它將在其內(nèi)部維護(hù)的查詢參數(shù)列表 (self.list) 中查找一個(gè) .name 與給定鍵相符的字典項(xiàng)。

可比較的類

我將此內(nèi)容從前一節(jié)中拿出來使其單獨(dú)成節(jié)，是因?yàn)椤氨容^”操作并不局限于數(shù)字。許多數(shù)據(jù)類型都可以進(jìn)行比較——字符串、列表，甚至字典。如果要?jiǎng)?chuàng)建自己的類，且對象之間的比較有意義，可以使用下面的特殊方法來實(shí)現(xiàn)比較。

如果定義了 __lt__() 方法但沒有定義 __gt__() 方法，Python 將通過經(jīng)交換的算子調(diào)用 __lt__() 方法。然而，Python 并不會組合方法。例如，如果定義了 __lt__() 方法和 __eq()__ 方法，并試圖測試是否 x <= y，Python 不會按順序調(diào)用 __lt__() 和 __eq()__ 。它將只調(diào)用__le__() 方法。

可序列化的類

Python 支持 任意對象的序列化和反序列化。（多數(shù) Python 參考資料稱該過程為 “pickling” 和 “unpickling”）。該技術(shù)對與將狀態(tài)保存為文件并在稍后恢復(fù)它非常有意義。所有的 內(nèi)置數(shù)據(jù)類型 均已支持 pickling 。如果創(chuàng)建了自定義類，且希望它能夠 pickle，閱讀 pickle 協(xié)議 了解下列特殊方法何時(shí)以及如何被調(diào)用。

* 要重建序列化對象，Python 需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)和被序列化的對象看起來一樣的新對象，然后設(shè)置新對象的所有屬性。__getnewargs__() 方法控制新對象的創(chuàng)建過程，而 __setstate__() 方法控制屬性值的還原方式。

可在 with 語塊中使用的類

with 語塊定義了 運(yùn)行時(shí)刻上下文環(huán)境；在執(zhí)行 with 語句時(shí)將“進(jìn)入”該上下文環(huán)境，而執(zhí)行該語塊中的最后一條語句將“退出”該上下文環(huán)境。

以下是 with file 習(xí)慣用法 的運(yùn)作方式：

# excerpt from io.py: def _checkClosed(self, msg=None):     '''Internal: raise an ValueError if file is closed     '''     if self.closed:         raise ValueError('I/O operation on closed file.'                          if msg is None else msg)  def __enter__(self):     '''Context management protocol.  Returns self.'''     self._checkClosed()                                ①     return self                                        ②  def __exit__(self, *args):     '''Context management protocol.  Calls close()'''     self.close()                                       ③

1. 該文件對象同時(shí)定義了一個(gè) __enter__() 和一個(gè) __exit__() 方法。該 __enter__() 方法檢查文件是否處于打開狀態(tài)；如果沒有， _checkClosed() 方法引發(fā)一個(gè)例外。
2. __enter__() 方法將始終返回 self —— 這是 with 語塊將用于調(diào)用屬性和方法的對象
3. 在 with 語塊結(jié)束后，文件對象將自動關(guān)閉。怎么做到的？在 __exit__() 方法中調(diào)用了 self.close() .

該 __exit__() 方法將總是被調(diào)用，哪怕是在 with 語塊中引發(fā)了例外。實(shí)際上，如果引發(fā)了例外，該例外信息將會被傳遞給 __exit__() 方法。查閱 With 狀態(tài)上下文環(huán)境管理器 了解更多細(xì)節(jié)。

真正神奇的東西

如果知道自己在干什么，你幾乎可以完全控制類是如何比較的、屬性如何定義，以及類的子類是何種類型。