Python中常见魔法方法介绍

2023-04-28 17:27:02Python016

Python中常见魔法方法介绍,第1张

魔法方法 (Magic Methods) 是Python中的内置函数，一般以双下划线开头和结尾，例如__ init__ 、 __del__ 等。之所以称之为魔法方法，是因为这些方法会在进行特定的操作时会自动被调用。

在Python中，可以通过dir()方法来查看某个对象的所有方法和属性，其中双下划线开头和结尾的就是该对象的魔法方法。以字符串对象为例：

可以看到字符串对象有 __add__ 方法，所以在Python中可以直接对字符串对象使用"+"操作，当Python识别到"+"操作时，就会调用该对象的 __add__ 方法。有需要时我们可以在自己的类中重写 __add__ 方法来完成自己想要的效果。

我们重写了 __add__ 方法，当Python识别"+"操作时，会自动调用重写后的 __add__ 方法。可以看到，魔法方法在类或对象的某些事件出发后会自动执行，如果希望根据自己的程序定制特殊功能的类，那么就需要对这些方法进行重写。使用魔法方法，我们可以非常方便地给类添加特殊的功能。

1、构造与初始化

__ new __ 、 __ init __ 这两个魔法方法常用于对类的初始化操作。上面我们创建a1 = A("hello")时，但首先调用的是 __ new __ 初始化一个类分为两步:

a.调用该类的new方法，返回该类的实例对象

b.调用该类的init方法，对实例对象进行初始化。

__new__ (cls, *args, **kwargs)至少需要一个cls参数，代表传入的类。后面两个参数传递给 __ init __ 。在 __ new __ 可以决定是否继续调用 __ init __ 方法，只有当 __ new __ 返回了当前类cls的实例，才会接着调用 __ init __ 。结合 __ new __ 方法的特性，我们可以通过重写 __ new __ 方法实现Python的单例模式：

可以看到虽然创建了两个对象，但两个对象的地址相同。

2、控制属性访问这类魔法

方法主要对对象的属性进行访问、定义、修改时起作用。主要有：

__getattr__(self, name): 定义当用户试图获取一个属性时的行为。

__getattribute__(self, name)：定义当该类的属性被访问时的行为（先调用该方法，查看是否存在该属性，若不存在，接着去调用getattr）。

__setattr__(self, name, value)：定义当一个属性被设置时的行为。

当初始化属性时如self.a=a时或修改实例属性如ins.a=1时本质时调用魔法方法self. __ setattr __ (name,values)；当实例访问某个属性如ins.a本质是调用魔法方法a. __ getattr __ (name)

3、容器类操作

有一些方法可以让我们自己定义自己的容器，就像Python内置的List,Tuple,Dict等等；容器分为可变容器和不可变容器。

如果自定义一个不可变容器的话，只能定义__ len__ 和__ getitem__ ；定义一个可变容器除了不可变容器的所有魔法方法，还需要定义__ setitem__ 和__ delitem__ ；如果容器可迭代。还需要定义__ iter __。

__len__(self):返回容器的长度

__getitem__(self,key):当需要执行self[key]的方式去调用容器中的对象，调用的是该方法

__setitem__(self,key,value):当需要执行self[key] = value时，调用的是该方法

__iter__(self):当容器可以执行 for x in container:，或者使用iter(container)时，需要定义该方法

下面举一个例子，实现一个容器，该容器有List的一般功能，同时增加一些其它功能如访问第一个元素，最后一个元素,记录每个元素被访问的次数等。

这类方法的使用场景主要在你需要定义一个满足需求的容器类数据结构时会用到，比如可以尝试自定义实现树结构、链表等数据结构（在collections中均已有），或者项目中需要定制的一些容器类型。

魔法方法在Python代码中能够简化代码，提高代码可读性，在常见的Python第三方库中可以看到很多对于魔法方法的运用。

因此当前这篇文章仅是抛砖引玉，真正的使用需要在开源的优秀源码中以及自身的工程实践中不断加深理解并合适应用。

其实python非常适合初学者入门。相比较其他不少主流编程语言，有更好的可读性，因此上手相对容易。自带的各种模块加上丰富的第三方模块，免去了很多“重复造轮子”的工作，可以更快地写出东西。

我是真正零基础开始学Python的，从一开始的一窍不通，到3个月后成功搭建了一个动态网站（没有用任何框架）。相比于计算机大牛，我更加知道一个小白将会遇到什么坑，遇到哪些难点。我把我的学习过程写在下面，并附上在每个阶段的学习资料，希望对零基础的Python学习

想学习编程但不知如何开始的朋友。回答这类问题的人往往只是列出书单资源然后给出一个大致的方向。有些朋友一开始就扎入了理论学习的汪洋大海，从苦读类似《算法导论》开始，能够坚持读下来的寥寥无几，学习的积极性也被不断的挫败感消磨的所剩无几。可以加Python技术直播裙【三零四零五零七九九】群里大佬生动的讲解可以让你思路更清晰，互动直播，遇到问题里面有大佬解答指导！

一直以来，编程对我而言是一种「黑魔法」般的存在。今年阿里月饼门，当很多人都参与到是非之争的时候，我更加着迷于程序员区区几行代码的脚本所展现出的威力，对于外行而言，这是超乎他们想象之外的某种能力——为什么我守在电脑面前盯着秒针然后拼命点击鼠标都不一定能抢到的礼物，程序员只需要提前花5分钟写3行代码就轻松搞定？

所以，我的心底深处一直都想变成这样的一位魔法师。今年的8月，刚好工作上想要开发一个基于微信的英语学习网站，借此机会，我决定好好学习一下编程。在此之前，我所有关于程序的知识仅仅来源于两部分，一是本科时期的C语言必修课，现在已经忘的一干二净，不过好歹我从中明白编程是怎么回事；第二部分是大概两年前由于工作关系学的一些Python，不过只是皮毛，现在忘的七七八八。

简单说，我的目标是建立一个网站，不过这个网站是动态的，也就是说它能识别谁登陆，然后对不同的人显示不同的内容。而当时的现实是，我完全不明白网页是如何显示出来的？譬如每个人登陆知乎的时候看到的是定制化的页面，后台是如何基于每个ID来组织出不同的页面的？所有我们看到的问题，回答，参与的评论在背后的服务器上是以一种什么样的形式存在的？又比如为什么有些页面只能在微信端打开，在电脑上就会出错？（不知道你有没有发现这一点）

当时我的心中充满了无数个类似的问号？当然如果你也是小白，一定有着同样的疑问。

好处是一开始就明确了学习的目的：Web建站。所以我的学习方案基本就是通过做项目学习，哪里不懂就解决哪里，边做边学习，不断推进。另外，由于知道很多成功的网站在用Python做服务器开发，比如知乎，所以我就自然选择了Python。

于是我就开始了我充满着挫败感和成就感的编程之路……

从8月到12月的四个月里，除去本来的工作，为了学习质量，我会保证平均每天4个小时的学习时间，周末也不例外。另外，所有的文档，问答都尽量看英文的，这可以帮你剩下大量的时间。12月13日，我做的网站上线了，3天时间大概有5000人访问了这个网站，我有时在后台看着日志，不免有些心潮喷涌，我想把自己的经验写下来，希望对于那些有心学习编程但无从下手的朋友提供一些帮助和鼓励。

现在回头看，我认为这一段时间的造轮子是提升编程能力最快的时候。比如为了写ORM，就必须去花很多时间学习SQL，去了解Python里面的metaclass，而如果用一个现成的框架，我很有可能偷懒不去关注某些细节。而不出问题还好，一旦出问题，我就只能跪。另外，造轮子迫使我在开始的时候就构思整个框架，因为我必须尽可能的考虑到所有的情况，于是就会不断的强迫自己完善知识体系，和别人的代码作对比从而改进自己的，这个过程充满了无尽的挫败感，但是得来的成就和快乐也是无可比拟的。

关于自学python

个人最大3点经验

1. 找一本浅显易懂，例程比较好的教程，从头到尾看下去。

不要看很多本，专注于一本。把里面的例程都手打一遍，搞懂为什么。我当时看的是《简明python教程》，不过这本书不是非常适合零基础初学者。

2. 去找一个实际项目练手。

我当时是因为要做一个网站，不得已要学python。这种条件下的效果比你平时学一门新语言要好很多。所以最好是要有真实的项目做。可以找几个同学一起做个网站之类。注意，真实项目不一定非要是商业项目，你写一个只是自己会用的博客网站也是真实项目，关键是要核心功能完整。

3.最好能找到一个已经会python的人。问他一点学习规划的建议（上知乎也是个途径），然后在遇到卡壳的地方找他指点。

这样会事半功倍。但是，要学会搜索，学会如何更好地提问。没人愿意帮你写作业或是回答“一搜便知”的问题。

然而，别人的经验未必能完全复制。比如我没有说的是，在自学python之前，我已在学校系统学习过其他的编程语言。

对于完全没有编程经验的初学者，在学习python的时候，面对的不仅仅是python这门语言，还需要面临“编程”的一些普遍问题，比如：

· 从零开始，不知道从何入手，找了本编程教材发现第二章开始就看不懂了

· 缺少计算机基础知识，被一些教程略过的“常识性”问题卡住