物件導向高級程式設計 使用__slots__

[Teddy參與者]

轉載自廖雪峰的官方網站

正常情況下，當我們定義了一個class，創建了一個class的實例後，我們可以給該實例綁定任何屬性和方法，這就是動態語言的靈活性。先定義class：

class Student(object):
    pass

然後，嘗試給實例綁定一個屬性：

>>> s = Student()
>>> s.name = 'Michael' # 動態給實例綁定一個屬性
>>> print(s.name)
Michael

還可以嘗試給實例綁定一個方法：

>>> def set_age(self, age): # 定義一個函數作為實例方法
...     self.age = age
...
>>> from types import MethodType
>>> s.set_age = MethodType(set_age, s) # 給實例綁定一個方法
>>> s.set_age(25) # 調用實例方法
>>> s.age # 測試結果
25

但是，給一個實例綁定的方法，對另一個實例是不起作用的：

>>> s2 = Student() # 創建新的實例
>>> s2.set_age(25) # 嘗試調用方法
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'set_age'

為了給所有實例都綁定方法，可以給class綁定方法：

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

給class綁定方法後，所有實例均可調用：

>>> s.set_score(100)
>>> s.score
100
>>> s2.set_score(99)
>>> s2.score
99

通常情況下，上面的set_score方法可以直接定義在class中，但動態繫結允許我們在程式運行的過程中動態給class加上功能，這在靜態語言中很難實現。

使用__slots__
但是，如果我們想要限制實例的屬性怎麼辦？比如，只允許對Student實例添加name和age屬性。
為了達到限制的目的，Python允許在定義class的時候，定義一個特殊的__slots__變數，來限制該class實例能添加的屬性：

class Student(object):
    __slots__ = ('name', 'age') # 用tuple定義允許綁定的屬性名稱

然後，我們試試：

>>> s = Student() # 創建新的實例
>>> s.name = 'Michael' # 綁定屬性'name'
>>> s.age = 25 # 綁定屬性'age'
>>> s.score = 99 # 綁定屬性'score'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'score'

由於’score’沒有被放到__slots__中，所以不能綁定score屬性，試圖綁定score將得到AttributeError的錯誤。
使用__slots__要注意，__slots__定義的屬性僅對當前類實例起作用，對繼承的子類是不起作用的：

>>> class GraduateStudent(Student):
...     pass
...
>>> g = GraduateStudent()
>>> g.score = 9999

除非在子類中也定義__slots__，這樣，子類實例允許定義的屬性就是自身的__slots__加上父類的__slots__。

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