Python 实现slots的继承

__slots__是python的一大神器。

它有两大的特点:

  1. 限制 MonkeyPatch,阻止python的一部分动态性。将对象中允许拥有的实例属性事先约定好
  2. 使用它会提升实例属性访问性能

python文档中这样介绍它

3.3.2.4. slots
slots 允许我们显式地声明数据成员(例如特征属性)并禁止创建 dictweakref (除非是在 slots 中显式地声明或是在父类中可用。)
相比使用 dict 此方式可以显著地节省空间。 属性查找速度也可得到显著的提升。

首先第一点,python的动态性一部分源自于__dict__,属性都保存在__dict__的一个字典中,我们可以随时向这个字典添加新内容,这是MonkeyPatch的能力。
而当我们显示的声明了__slots__,python将不会给这个类创建__dict____weakref__

  • 注: __weakref__是软引用,类似于指针,不会增加引用计数器

没有了__dict__我们便不能随意创建实例属性,而必须遵守__slots__的约定。

对于性能而言,使用了__slots__后,属性会直接存储到对象中,而不是__dict__中,相当于少了一次检索步骤。

__slots__的两大优点,对于python来说,是难以拒绝的诱惑。既能限制不必要的动态性,又能提高性能!
但是__slots__遇到继承时,就会出现很多问题。准确的说,__slots__不会被继承。当我们用一个不带有__slots__的子类,继承带有__slots__的父类时。子类还是会生成__dict____weakref__

这有时不是我们所希望的,也许我们希望父亲严明的纪律可以被孩子们传承

用metaclass来解决这个问题

这是之前写的一个metaclass,创建新的类对象时,会进行以下逻辑。

  1. 判断是否具有显示声明的父类
  2. 寻找父类是否有slots,没有则跳过
  3. 寻找子类是否的slots,如果无则置为()
  • 注: 下列代码只做了单继承的逻辑
class SlotsMeta(type):
    def __new__(mcs, *args, **kwargs):
        if super_class := args[1]:
            if getattr(super_class[0], "__slots__", None):
                __attr = args[2]
                if not __attr.get("__slots__"):
                    __attr["__slots__"] = ()
                    args = (args[0], args[1], __attr)
        return super().__new__(mcs, *args, **kwargs)


class SlotsClass(metaclass=SlotsMeta):
    __slots__ = ('a', 'b', 'c')

    def __init__(self):
        self.a = 1
        self.b = 2
        self.c = 3


class SubClass(SlotsClass):

    def __init__(self):
        self.d = 4
        self.e = 5
        self.a = 7

这样会变成什么样的结果呢?

  1. 父有子无:子类会被约束为__slots__ = (),完全遵循父类的规则
  2. 父有子有:无变化,子类的的实际范围为父子__slots__ = ()的并集
  3. 父无子有:无变化
  4. 父无子无:无变化

实际上我们的目的正是解决,父类规定的__slots__约束不了无__slots__子类的问题。这个结果令人非常满意

注意这里子类的d,在pycharm等IDE中不会提示错误,因为pycharm无法探知你的metaclass做了这样 逆天改命 的逻辑。

但报错还是会正常存在的

注意!

需要注意一点,__slots__类对实例属性的约束,而类对象无法通过该属性,约束自己。即为类对象添加新属性,仍然是被允许的。

新增类属性

仍旧被允许

按照正常思路,也许我们应该到metaclass写一个__slots__,但实际上这是不被允许的。
抽空找时间我会考虑下有无可行性。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,744评论 6 502
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,505评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 163,105评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,242评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,269评论 6 389
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,215评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,096评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,939评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,354评论 1 311
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,573评论 2 333
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,745评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,448评论 5 344
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,048评论 3 327
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,683评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,838评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,776评论 2 369
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,652评论 2 354