Python内置方法和属性应用：反射和单例

1. 前言

python除了丰富的第三方库外，本身也提供了一些内在的方法和底层的一些属性，大家比较常用的如dict、list、set、min、max、range、sorted等。笔者最近在做项目框架时涉及到一些不是很常用的方法和属性，在本文中和大家做下分享。

2. 内置方法和函数介绍

•  enumerate

    如果你需要遍历可迭代的对象，有需要获取它的序号，可以用enumerate, 每一个next返回的是一个tuple 

list1 = [1, 2, 3, 4]  
  list2 = [4, 3, 2, 1]  
  for idx, value in enumerate(list1):  
      print(idx, value, list2[idx])  
  # 0 1 4  
  # 1 2 3  
  # 2 3 2  
  # 3 4 1 

•  zip zip从参数中的多个迭代器取元素组合成一个新的迭代器; 

# 给list加上序号  
  b = [4, 3, 2, 1]  
  for i in zip(range(len(b)), b):  
      print(i)  
  # (0, 4)  
  # (1, 3)  
  # (2, 2)  
  # (3, 1) 

•  globals()：一个描述当前执行过程中全局符号表的字典，可以看出你执行的所有过程
•  id(object)：python对象的唯一标识
•  staticmethod 类静态函数注解   

@staticmethod    
    def test():   
        print('this is static method')  
    Foo.test = test  
    Foo.test() 

•  类的属性 我们来看下一个类的申明，如下：   

class Foo():  
       """this is test class"""  
       def __init__(self, name):  
           self.name = name   
       def run(self):  
           print('running')  

# 列出类的所有成员和属性  
 dir(Foo)  
 ['__class__',  
 '__delattr__',  
 '__dict__',  
 '__dir__',  
 '__doc__',  
 '__eq__',  
 '__format__', 
 '__ge__',  
 '__getattribute__',  
 '__gt__',  
 '__hash__',  
 '__init__',  
 '__init_subclass__',  
 '__le__',  
 '__lt__',  
 '__module__',  
 '__ne__',  
 '__new__',  
 '__reduce__',  
 '__reduce_ex__',  
 '__repr__',  
 '__setattr__',  
 '__sizeof__',  
 '__str__',  
 '__subclasshook__',  
 '__weakref__',  
 'run']  
 # 类的注释  
 Foo.__doc__  
 # 'this is test class'  
 # 类自定义属性  
 Foo.__dict__  
 mappingproxy({'__module__': '__main__',  
           '__doc__': 'this is test class',  
           '__init__': <function __main__.Foo.__init__(self, name)>,  
           'run': <function __main__.Foo.run(self)>,  
           '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Foo' objects>,  
           '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Foo' objects>})  
 # 类的父类  
 Foo.__base__  
 # 类的名字  
 Foo.__name__ 

 类的实例化和初始化   

# python类先通过__new__实例化，再调用__init__进行初始化类成员  
    foo = Foo('milk') 

类的属性添加和访问   

# 类的访问  
   foo.name  
   foo.run() 
   # 可以通过setattr 动态的添加属性  
   def method():  
       print("cow")  
   setattr(foo, "type", "cow")  
   setattr(foo, "getcow", method)  
   # cow  
   foo.type  
   foo.getcow()  
   # 动态删除属性 delattr  
   delattr(foo, "type")  
   # getattr 获取成员属性  
   if hasattr(foo, "run"): # 判断是否有属性  
       func = getattr(foo, "run")  
       func() 

3. 单例模式应用

单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。单例模式要求在类的使用过程中只实例化一次，所有对象都共享一个实例。创建的方法是在实例的时候判断下是否已经实例过了，有则返回实例化过的全局实例。python是如何实现的呢？关键是找到实例化的地方，对就是前面说的__new__ 

class Singleton(object):  
    def __new__(cls, *args, **kwargs):  
        if not hasattr(cls, '_instance'):  
            cls._instance = object.__new__(cls)  
        return cls._instance   
    def __init__(self, name):  
        self.name = name  
a = Singleton('name1')  
b = Singleton('name2')  
print(id(a), id(b))  
print(a.name, b.name)  
# 1689352213112 1689352213112  
# name2 name2 

4. 反射应用

反射在许多框架中都有使用到，简单就是通过类的名称（字符串）来实例化类。一个典型的场景就是通过配置的方式来动态控制类的执行，比如定时任务的执行，通过维护每个定时任务类的执行时间，在执行时间到的时候，通过反射方式实例化类，执行任务，在java中也非常的常见。

python的实现可以通过上面说的getattr获取模块中的类， 通过methodcaller来调用方法。我们来看一个简单的例子 

import importlib  
from operator import methodcaller  
class Foo(): 
     """this is test class"""  
    def __init__(self, name):  
        self.name = name   
    def run(self, info):  
        print('running %s' % info)  
# 类所在的模块，默认情况__main__， 可以通过Foo.__dict__ 中'__module__'获取  
api_module = importlib.import_module('__main__')   
# getattr获取模块中的类， 这里Foo是字符串哦  
clazz = getattr(api_module, 'Foo')  
# 实例化  
params = ["milk"]  
instance = clazz(*params)  
# 方法调用， 方法也是字符串methodcaller(方法名， 方法参数)  
task_result = methodcaller("run", "reflection")(instance)  
# running reflection 

5. 总结

本文通过分享了python内置方法和属性， 并在单例模式和反射中进行应用。希望对你有帮助，欢迎交流@mintel 要点总结如下：

•  dir下类
•  查看类自定义属性__dict__
•  __new__实例化类，__init__初始化类
•  getattr 获取属性
•  setattr 设置属性
•  记住importlib和methodcaller