Python類定義有哪些作用

本篇內容介紹了“Python類定義有哪些作用”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

The Class Scope

Ruby class 的作用域有以下幾個作用：

• 定義方法。在其實例（或其子類的實例）查找方法時提供方法定義

• 存放常量的容器。可以通過 ClassName::CONST 的語法訪問常量

• 作為一個普通的作用域，其中也可以存放局部變量什么的。但無法被外界直接訪問到。

從這些功用來看， Ruby 與 Python 的 class scope 似乎沒什么區別。 只是 Python 對于常量不做特別對待而已。 但是， 下面的這些差異才是重點：

Before -vs- After

當你可以在 Ruby 的 class scope 里寫代碼時， 這個 class 自身就已經被實例化了。 你可以在定義 class 的過程中調用這個 class 的方法。 或者用 Smalltalk 的方式來說：向 class 發送消息。 所以我們才能看到 Sinatra、Rails Model 這些簡單優雅的 DSL。

相比之下， Python 的 class scope 存在于 class 被實例化之前， 定義結束時， scope 這個字典連同聲明超類的 tuple 一起傳入給 metaclass 用以完成類的構建。

Python 要想做到 attr_accessor :foo, :bar 這么簡單的事情， 充其量只能在 model 層面引入特殊的 property descriptor constructor， 而且為了填充作用域還不得不 repeat yourself。 自省 call stack 修改作用域這種糟糕的方案我還是不太敢用。 每次顯式地把 locals() 傳出去打字又太多。 所以有生之年真的不要指望 Python 以 OO 為基礎設計出優雅且實用的 internal DSL 了。

Reopening Class

Ruby class 的又一個巨大優勢： 可以隨時再度打開并加以修改。 因此你可以為舊有的 class 增減方法， 可以為其補充 mixin。 這里有個小小的 caveat 是： Class scope 里定義的局部變量在每次 reopen 時是獨立的， 無法互訪。

這里 Python 就只能悲劇了： 多繼承關系與初始 class scope 是由 metaclass 一次性定義完成的， 沒有正當的修改機會。 刪除舊有的方法定義倒是簡單：del cls.method 即可。 添加方法就很費勁： 沒有 code block 語法， lambda 表達式不能寫多條語句， 別忘了還得留第一個參數的位置作為 self。

因此大體上可以斷言： Python 的 class 在定義之后基本上是靜態的。 不方便也不推薦用黑魔法修改其定義。

Decorator -vs- Redefining Method

Decorator 是 Python 語法中強大的存在， 很多現代的 library 都充分地使用它。 在類定義中也時常可見。 比如內置的 property()。

然而， 在定義類的時候， decorator 的作用非常之小， 并沒有比 property descriptor constructor 強多少。 畢竟 decorator 只是為 function composition 而非 OOP 設計的。

內置的 decorator 里， 無法取代但又非常惱人的當屬 staticmethod /classmethod。 定義出來的方法同時會出現在實例和類的屬性查找路線上。

Ruby 沒有 decorator， 但可以利用前面提到的 class scope 持久化的特點， 把舊的方法定義取出來， 加以包裝后再重新定義。 參見 Rails Controller 中 filter的聲明方式。

另外， 事實上有人已經在 Ruby 中實現了縮水版的 decorator。 不過似乎也沒有得到廣泛應用就是了。

Class of Class

Python 里有專門的 metaclass 用來表達“實例化后可以產出 class 的 class”。 Ruby 則沒有這種特別的概念。 但實際使用起來， Python 的 metaclass 更像是 decorator： 預處理一下超類 tuple 和 class scope 里的內容， 最終把處理后的東西傳給 type() 而已。

還有一個值得注意的問題是， Metaclass 構建生成的 class， 其屬性查找的過程可能會較為迷茫。

相比之下， 這種語言能力在 Ruby 里也存在但很少用得到。 Metaclass 的實用場景多半在于“按照庫 / 框架的要求定義模板式的 class”。 這種需求用inherited / included hook 加上前面提到的 reopening class 的能力就可以輕易地做到了。 不多談。

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