Python動態語言的特性

一、動態語言相關概念

1.1 動態語言

• 在運行時代碼可以根據某些條件改變自身結構
• 可以在運行時引進新的函數、對象、甚至代碼，可以刪除已有的函數等其他結構上的變化
• 常見的動態語言：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python、Erlang

1.2 動態類型語言

• 在運行期間檢查數據類型的語言
• 數據類型不是在編譯階段決定的，而是把類型綁定延后到了運行階段
• 常見的動態類型語言：Python、Ruby、Erlang、JavaScript、swift、PHP、Perl

1.3 強類型語言

• 一旦一個變量被指定了某個數據類型，如果不經過強制類型轉換，那么它就永遠是這個數據類型
• 常見的強類型語言：Java、C#、Python、Object-C、Ruby

Python是動態語言，動態類型語言，也是強類型語言。所以Python可以在運行時改變自身結構，動態添加/刪除屬性和方法。接下來將介紹Python如何動態添加屬性和方法。

二、動態添加屬性

 2.1 添加對象屬性

class Obj(object):
    def __init__(self):
        self.name = '張亞飛'


obj = Obj()
obj.age = 23
print(obj.age)
obj2 = Obj()
print(obj2.age)

由以上代碼可知，Obj類有兩個屬性：name和age。通過[對象名.屬性名]給類對象obj動態添加了對象屬性addr，而Obj的另一個類對象obj2卻不能調用這個屬性。 注：通過對象名添加的對象屬性，只有這個對象能使用

2.2 添加類屬性

Obj.score = 100
print(obj.score)
print(obj2.score)

　 由以上代碼可知，通過[類名.屬性名]給類Obj動態添加了類屬性addr，Obj的類對象obj和obj2都能調用這個屬性

    注：通過類名添加的類屬性，這個類的所有對象都能使用

 

三、動態添加方法

類中有三種方法，實例方法，靜態方法和類方法，三種方法的區別如下：
實例方法：需要綁定要一個對象上，第一個參數默認使用self，會把對象作為第一個參數傳遞進來
靜態方法：使用裝飾器@staticmethod進行定義，類和對象都可以調用，不需要默認參數
類方法：使用裝飾器@classmethod進行定義，類和對象都可以調用，第一個參數默認使用cls，會把類作為第一個參數傳遞進來

from types import MethodType


class Obj(object):
    # __slots__ = ('name', 'age')

    def __init__(self):
        self.name = '張亞飛'


def set_score(self, score):
    self.score = score


@staticmethod
def static_func():
    print('static_func')


@classmethod
def class_func(cls):
    print('class_method')
“““
類中有三種方法，實例方法，靜態方法和類方法，三種方法的區別如下：
實例方法：需要綁定要一個對象上，第一個參數默認使用self，會把對象作為第一個參數傳遞進來
靜態方法：使用裝飾器@staticmethod進行定義，類和對象都可以調用，不需要默認參數
類方法：使用裝飾器@classmethod進行定義，類和對象都可以調用，第一個參數默認使用cls，會把類作為第一個參數傳遞進來
”””
# 動態添加實例方法
obj = Obj()
obj.set_score = MethodType(set_score, obj)
obj.set_score(99)
print(obj.score)    # 99
obj2.set_score(99)    # AttributeError: 'Obj' object has no attribute 'set_score'

"""
由以上代碼可知，Obj類有一個方法：eat()方法。通過[types.MethodType(方法名, 對象名)]給類對象zhangsan動態添加了對象方法run()，同理，Obj的另一個類對象lisi不能調用這個方法
注：通過對象名添加的對象方法，只有這個對象能使用
"""
# 添加靜態方法
Obj.static_func = static_func
Obj.static_func()
obj.static_func()
obj2.static_func()
"""
由以上代碼可知，通過[類名.靜態方法名]給類Obj動態添加了靜態方法static_func()，Obj類的Obj對象和obj2對象都能調用這個方法
注：通過類名添加的靜態方法，這個類及這個類的所有對象都能使用
"""
# 添加類方法
Obj.class_func = class_func
Obj.class_func()
obj.class_func()
obj2.class_func()
"""
由以上代碼可知，通過[類名.類方法名]給類Obj動態添加了類方法class_func()，Obj類的obj對象和obj2對象都能調用這個方法
注：通過類名添加的類方法，這個類及這個類的所有對象都能使用
"""

四、__slots__的使用

　　通過以上內容，我們知道了如何動態的添加屬性和方法。但是，如果我們想要限制class的屬性該怎么辦？例如：只允許Obj實例添加name和age屬性。為了達到這個目的，Python允許在定義class的時候，定義一個特殊變量__slots__來限制該class能添加的屬性。

class Obj(object):
    __slots__ = ('name', 'age')


obj = Obj()
obj.name = 'zhangyafei'
obj.age = 23
obj.score = 99  # AttributeError: 'Obj' object has no attribute 'score'
Obj.score = 100
print(obj.score)    # 100
obj.score = 99  # AttributeError: 'Obj' object attribute 'score' is read-only

通過以上代碼可知，__slots__對Obj類的動態添加沒有限制，而Obj類對象obj不能再動態添加對象屬性和方法。

對於__slot__有以下幾個需要注意的地方：

• __slots__只對類對象進行限制，不對類進行限制
• __slots__不僅限制類對象的屬性，還限制類對象的方法
• __slots__僅對當前類起作用，對繼承的子類不起作用
• 在子類中定義__slots__，子類允許定義的屬性就是自身的__slots__加上父類的__slots__