Python – простой, гибкий и невероятно популярный язык, который используется практически во всех областях современной разработки. С его помощью можно создавать веб-приложения, писать игры, заниматься анализом данных, автоматизировать задачи системного администрирования и многое другое. “Погружение в Python” читают разработчики, применяющие Python в проектах, которыми ежедневно пользуются миллионы людей. Курс покрывает все необходимые для ежедневной работы программиста темы, а также рассказывает про многие особенности языка, которые часто опускают при его изучении. В ходе курса вы изучите конструкции языка, типы и структуры данных, функции, научитесь применять объектно-ориентированное и функциональное программирование, узнаете про особенности реализации Python, научитесь писать асинхронный и многопоточный код. Помимо теории вас ждут практические задания, которые помогут проверить полученные знания и отточить навыки программирования на Python. После успешного окончания курса вы сможете использовать полученный опыт для разработки проектов различной сложности.
Магические методы
Loading...
來自 Moscow Institute of Physics and Technology 的課程
Погружение в Python
564 個評分
Moscow Institute of Physics and Technology
564 個評分
課程 1（共 4 門，Specialization Программирование на Python）
從本節課中
Углубленный Python.
В этой неделе мы более подробно познакомимся с тем, как работают классы в Python. Узнаем, как создавать свои классы, которые поддерживают стандартные протоколы и методы. Научимся отлаживать и тестировать свои программы.
與講師見面
Александр ЕмелинMail.Ru Group, преподаватель МГТУ им. Н. Э. Баумана
Александр ЖебракТехнический директор Insilico Medicine
Дмитрий ШвеенковMail.Ru Group, руководитель команды разработки
Привет. Добро пожаловать на четвёртую неделю нашего с вами курса.
На прошлой неделе вы разбирали
объектно-ориентированное программирование на Python'е.
А на этой неделе мы поподробнее познакомимся о том,
как на самом деле всё работает внутри -
как создаются объекты, как создаются классы,
что происходит при выполнении определённых методов, и так далее.
Давайте начнём с магических методов, с частью из которых вы уже знакомы.
Итак, магический метод — это метод,
определённый внутри класса, который начинается и заканчивается
с двух подчёркиваний.
Например, магическим методом является метод _init_, который
отвечает за инициализацию созданного объекта.
Давайте определим класс User,
который будет переопределять магический метод _init_.
Мы просто будем записывать полученые имя и имейл
в атрибуты класса.
Ну и можно определить, например, метод, который возвращает словарь.
Теперь при создании класса мы передадим атрибуты, которые
запишутся в соответствующие значения нашего объекта.
Ну и мы можем вызвать какой-то метод.
С этим вы уже должны быть знакомы, потому что работали
с классами уже довольно долго.
Ещё одним магическим методом является метод _new_, который
отвечает за то, что происходит в момент создания объекта класса.
Метод _new_ возвращает только что созданный объект класса
и может как-то переопределять поведение при создании.
Например, можно создать класс Singleton, который гарантирует то, что
объект может быть создан только один от этого класса.
Например, мы можем попытаться создать два объекта a и b, и окажется,
что это один и тот же объект, потому что мы проверяем,
был ли уже создан какой-то объект,
и, собственно, если он уже создан, мы не будем создавать новый объект.
Существует также метод _del_, который определяет поведение при
удалении объекта. Однако, он работает не всегда очевидно.
Он вызывается не когда мы удаляем объект оператором del, а когда
количество ссылок на наш объект стало равно нулю
и вызывается garbage collector.
Это не всегда происходит тогда, когда мы думаем это должно произойти,
поэтому переопределять его нежелательно. Будьте внимательны.
Собственно, в этом видео мы просмотрим какой-то набор магических методов,
который чаще всего используется и переопределяется.
Посмотрим, как они себя ведут и как писать классы, которые
их используют.
Одним из магических методов является метод _str_,
который определяет поведение, например, при вызове функции print.
Метод _str_ должен определить какое-то человекочитаемое
описание нашего класса, которое может вывести
потом пользователь где-то, например, в интерфейсе.
Классическим вариантом метода _str_ может быть выведение имени и имейла.
Обратите внимание, мы используем тот же самый класс, что и раньше,
но теперь, если мы будем принтить наш объект, у нас будет не какой-то
object типа user, а понятное и читаемое название нашего объекта.
Ещё двумя полезными методами магическими являются методы _hash_
и equal, _eq_, которые определяют то, как сравниваются наши объекты
и что происходит при вызове функции hash.
Магический метод _hash_ может, например, переопределить
функцию хеширования, которая используется, например, когда мы
получаем ключи в словаре.
В данном случае нашего класса user мы можем сказать, что
при вызове функции _hash_ мы хотим хешировать имейл, то есть у нас
в качестве хеша берётся всегда имейл пользователя.
Ну а при сравнении мы эти имейлы просто сравниваем,
при сравнении двух объектов.
Таким образом, если мы создадим двух юзеров
с разными именами, но одинаковыми имейлами,
при вызове функции сравнения, то есть когда мы используем ==,
Python будет говорить нам, что это один и тот же объект,
потому что вызывается метод _eq_, который сравнивает только имейлы.
Точно так же функция _hash_ возвращает теперь одно и то же значение,
потому что используется
значение имейла, которое в данном случае одинаковое.
Но если мы попробуем создать словарь,
где в качестве ключа будет использоваться наш объект юзера,
то у нас создастся словарь только с одним ключом, а не с двумя объектами,
несмотря на то, что мы итерируемся здесь по двум объектам,
потому что в качестве хеша используется одно и то же значение,
и в качестве _eq_ у нас сравниваются имейлы.
Очень важными магическими методами являются методы,
определяющие доступ к атрибутам.
Это методы _getattr_ и _getattribute_.
Очень важно понимать между ними отличия, потому что очень часто
происходит путаница.
Итак, метод _getattr_ определяет поведение, когда наш атрибут,
который мы пытаемся получить, не найден.
Таким образом, если мы обратимся к атрибуту какого-то объекта и у нас
он будет не найден, у нас всегда вызовется метод _getattr_ и мы можем
определить какое-то поведение дефолтное при той ситуации,
когда атрибута нет.
Метод _getattribute_ вызывается в любом случае.
Когда мы обращаемся к какому-то атрибуту, у нас всегда
вызывается метод _getattribute_,
и мы можем, например, логировать какие-то обращения к атрибутам
или переопределять поведение при поиске соответствующих
атрибутов объекта.
Например, мы можем возвращать всегда какую-то строчку и ничего не делать,
как в данном случае.
Мы определили класс и переопределили метод _getattribute_,
который всегда возвращает строку и ничего дальше не делает.
Таким образом, что бы мы не делали, как бы мы не пытались
обращаться к атрибутам, даже которых ещё нет, как в данном случае,
у нас всегда выведется эта строка.
_getattr_ работает немного по-другому.
_getattr_, как я уже говорил, вызывается в том случае, если атрибут не найден.
В данном случае внутри _getattribute_, который вызывается всегда,
мы просто логируем, что мы пытаемся найти соответствующий атрибут
и продолжаем выполнение, используя класс object.
Таким образом, если у нас пытается найтись атрибут,
которого не существует, у нас вызовется _getattr_,
что здесь и происходит. У нас ничего не найдено.
Отлично. _setattr_, как вы могли догадаться, определяет поведение
при присваивании значения к атрибуту.
Например, вместо того, чтобы присвоить значение, мы можем
опять же вернуть какую-то строчку и ничего не делать.
В данном случае, если мы попытаемся присвоить значение атрибуту,
у нас ничего не произойдёт и атрибут не создастся.
Ну а _delattr_ управляет поведением, когда мы пытаемся
удалить какой-то атрибут объекта.
Мы можем не удалять, а, например, переопределить как-то поведение
или добавить какую-то функциональность.
Например, если мы хотим каскадно удалить какие-то объекты,
связанные с нашим классом.
В данном случае мы просто продолжаем удаление с помощью
класса object, ну и как-то логируем то, что у нас происходит удаление.
Ещё одним методом является метод _call_, который в соответствии
со своим названием определяет поведение, когда наш класс вызывается.
Например, с помощью метода _call_ мы можем определить logger,
который будем потом использовать в качестве декоратора.
Да, декоратором может быть не только функция, но и класс.
В данном случае при инициализации класса мы запоминаем filename,
который ему передан, и каждый раз, когда мы будем вызывать наш класс,
мы будем возвращать какую-то новую функцию в соответствии
с протоколом декораторов и записывать значения,
записывать какую-то строчку о том, что у нас наша функция вызвана.
В данном случае, мы просто определяем пустую функцию,
декоратор которой записывает все её вызовы.
Ну и когда мы вызовем нашу функцию, у нас в нашем файле появится строка.
Классическим примером на перегрузку операторов в других языках
является перегрузка оператора сложения.
В данном случае за операцию сложения в Python'е отвечает оператор _add_.
Существуют также другие операторы вроде _sub_, который определяет
поведение при вычитании, что логично.
И мы можем определить наш класс, который будет перегружать
операцию сложения.
В данном случае мы можем написать какой-то NoisyInt,
который будет работать почти как integer, но добавлять какой-то шум,
например, при сложении.
Мы определим два наших Int'а со значением 10 и 20,
и в операции сложение, то есть в методе _add_ мы будем добавлять
какое-то случайное значение от минус единицы до единицы.
Таким образом, когда мы попытаемся сложить два наших числа,
у нас выведется число в окрестности искомого, то есть
у нас будет 29.5, например, вместо 30.
Это просто пример,
вы можете переопределять операцию сложения так, как вам удобно,
как вам подходит для вашей задачи.
Предлагаю вам попробовать попрактиковаться и самостоятельно
написать контейнер с помощью методов _getitem_ и _setitem_.
Остановите видео и продолжите, когда закончите.
Отлично, надеюсь, у вас получилось.
Ну а в качестве примера я реализовал свой собственный класс PascalList,
который имитирует поведение списков в Паскале.
Как вы знаете, в Python'e списки нумеруются с нуля,
ну а в Паскале — с единицы.
Мы можем переопределить методы _getitem_ и _setitem_ так, чтобы они
работали как в Паскале.
Методы _getitem_ и _setitiem_ определяют поведение,
когда мы работаем с нашим классом с помощью квадратных скобочек,
обращаясь по какому-то индексу, то есть как в случае с list'ами,
со списками, или в случае со словарями.
И в данном примере мы определяем класс PascalList, который принимает
какой-то список, запоминает его и каждый раз, когда мы пытаемся
достучаться до какого-то индекса, он обращается
к этому индексу минус единица.
Таким образом, если мы попытаемся взять первый элемент,
у нас, на самом деле, возьмётся нулевой элемент, как в Python'e.
Ну и, например, мы можем создать PascalList от одного до пяти,
и, обратившись по первому индексу, мы получим элемент один,
как и сделали бы в Паскале.
Ну и, например, к пятому мы можем переопределить значение в конце.
Собственно, на этом всё, мы с вами обсудили какой-то набор
магических методов.
Более полно можно посмотреть про них в документации.
Их огромное количество, и они управляют поведением класса в Python'e
и тем, как работают объекты, созданные от этих классов.
Увидимся в следующем видео.
