python3全栈开发-内置函数补充，反射，元类，__str__,__del__,exec,type,__call__方法

一、内置函数补充

1、isinstance(obj,cls)检查是否obj是否是类 cls 的对象

class Foo(object):
　　pass
obj = Foo()                 
print(isinstance(obj, Foo))  #结果为True

2、issubclass(sub, super)检查sub类是否是 super 类的派生类

class Foo(object):
　　pass
class Bar(Foo):
　　pass
print(issubclass(Bar, Foo))  #结果为True

二、 反射

1 、什么是反射

　　反射的概念是由Smith在1982年首次提出的，主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力（自省）。这一概念的提出很快引发了计算机科学领域关于应用反射性的研究。它首先被程序语言的设计领域所采用,并在Lisp和面向对象方面取得了成绩。

2 、python面向对象中的反射：通过字符串的形式操作对象相关的属性。python中的一切事物都是对象（都可以使用反射）

四个可以实现自省的函数：

hasattr、getattr、setattr、delattr

下列方法适用于类和对象（一切皆对象，类本身也是一个对象）

# 1、hasattr
# print(hasattr(People,'country'))  #True
# print('country' in People.__dict__)    #不知道hasattr方法时，用的方法
# print(hasattr(obj,'name'))          #True
# print(hasattr(obj,'country'))       #True
# print(hasattr(obj,'tell'))          #True

# 2、getattr
# x=getattr(People,'country1',None)      #查找指定属性，没有此属性（提前预防报错写None）显示None,有就返回值
# print(x)
# f=getattr(obj,'tell',None)#obj.tell
# print(f == obj.tell)                 #True
# f()                               #正常的调用函数
# obj.tell()

# 3、setattr
# People.x=111
# setattr(People,'x',111)              #添加x属性，值为111
# print(People.x)
# obj.age=18                      
# setattr(obj,"age",18)             # 添加age属性，值为18
# print(obj.__dict__)

# 4、delattr
# del People.country               #原始的方法
# delattr(People,"country")             
# print(People.__dict__)
# del obj.name
# delattr(obj,"name")
# print(obj.__dict__)

三、__str__

class People:
    def __init__(self,name,age,sex):
        self.name=name
        self.age=age
        self.sex=sex

    def __str__(self):
        # print('========>')
        return '<名字：%s 年龄：%s 性别：%s>' %(self.name,self.age,self.sex)

obj=People('duoduo',18,'male')
print(obj) #print(obj.__str__())  在print时触发__str__

四、 __del__

当对象在内存中被释放时，自动触发执行。

注：如果产生的对象仅仅只是python程序级别的（用户级），那么无需定义__del__,如果产生的对象的同时还会向操作系统发起系统调用，即一个对象有用户级与内核级两种资源

import time

class People:
    def __init__(self,name,age,sex):
        self.name=name
        self.age=age
        self.sex=sex

    def __del__(self): # 在对象被删除的条件下，自动执行
        print('__del__')

obj=People('duoduo',18,'male')

#del obj #obj.__del__()      #先删除的情况下，直接执行__del__

time.sleep(5)    #可以更形象的看出在资源回收前执行__del__

典型的应用场景：

创建数据库类，用该类实例化出数据库链接对象，对象本身是存放于用户空间内存中，而链接则是由操作系统管理的，存放于内核空间内存中

当程序结束时，python只会回收自己的内存空间，即用户态内存，而操作系统的资源则没有被回收，这就需要我们定制__del__，在对象被删除前向操作系统发起关闭数据库链接的系统调用，回收资源

这与文件处理是一个道理：

f=open('a.txt') #做了两件事，在用户空间拿到一个f变量，在操作系统内核空间打开一个文件
del f #只回收用户空间的f，操作系统的文件还处于打开状态
#所以我们应该在del f之前保证f.close()执行,即便是没有del，程序执行完毕也会自动del清理资源，于是文件操作的正确用法应该是
f=open('a.txt')
读写...
f.close()
#很多情况下大家都容易忽略f.close,这就用到了with上下文管理

class MyOpen:          #自己写个打开读文件类，封装内置的open
    def __init__(self,filepath,mode="r",encoding="utf-8"):
        self.filepath=filepath
        self.mode=mode
        self.encoding=encoding
        self.fobj=open(filepath,mode=mode,encoding=encoding)  #申请系统内存

    def __str__(self):
        msg="""
        filepath:%s
        mode:%s
        encoding:%s
        """ %(self.filepath,self.mode,self.encoding)
        return msg

    def __del__(self):
        self.fobj.close()

f=MyOpen('aaa.py',mode='r',encoding='utf-8')
# print(f.filepath,f.mode,f.encoding)
# print(f)

# print(f.fobj)
res=f.fobj.read()   #一样可以读
print(res)

五、exec

#例子 一
code="""                     
#global x     #shsh声明x为全局变量
x=0
y=2
"""
global_dic={'x':100000}
local_dic={}         #字符串中声明全局就是全局，不声明就是局部
exec(code,global_dic,local_dic)
#
# print(global_dic)
# print(local_dic)

#例子 二
# code="""
# x=1
# y=2
# def f1(self,a,b):
#     pass
# """
# local_dic={}
# exec(code,{},local_dic)
# print(local_dic)

六、元类

1、什么是元类：

　　类的类就是元类
#我们用class定义的类使用来产生我们自己的对象的
#内置元类type是用来专门产生class定义的类的

#一切皆为对象：
# Chinese=type(...)
 class Chinese:
     country="China"

     def __init__(self,name,age,sex):
         self.name=name
         self.age=age
         self.sex=sex

     def speak(self):
         print('%s speak Chinese' %self.name)

# print(Chinese)
# p=Chinese('duoduo',18,'male')
# print(type(p))     #最上层的类 type

# print(type(Chinese))

2、用内置的元类type，来实例化得到我们的类

#2、用内置的元类type，来实例化得到我们的类
class_name='Chinese'
class_bases=(object,)
lass_body="""
country="China"
def __init__(self,name,age,sex):
     self.name=name
     self.age=age
     self.sex=sex
 def speak(self):
     print('%s speak Chinese' %self.name)
 """
class_dic={}
exec(class_body,{},class_dic)
 #类的三大要素
# print(class_name,class_bases,class_dic)

Chinese=type(class_name,class_bases,class_dic)
# print(Chinese)

p=Chinese('duoduo',18,'male')
# print(p.name,p.age,p.sex)

3、 __call__ 

对象后面加括号，触发执行。

注：构造方法的执行是由创建对象触发的，即：对象 = 类名() ；而对于 __call__ 方法的执行是由对象后加括号触发的，即：对象() 或者 类()()

class Foo:
    def __init__(self):
        pass
    def __str__(self):
        return '123123'
    def __del__(self):
        pass
    # 调用对象，则会自动触发对象下的绑定方法__call__的执行，
    # 然后将对象本身当作第一个参数传给self，将调用对象时括号内的值
    #传给*args与**kwargs
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print('__call__',args,kwargs)

obj=Foo()
# print(obj)

obj(1,2,3,a=1,b=2,c=3) #

4、自定义元类

class Mymeta(type):
    # 来控制类Foo的创建
    def __init__(self,class_name,class_bases,class_dic): #self=Foo
        # print(class_name)
        # print(class_bases)
        # print(class_dic)
        if not class_name.istitle():     #加上判断
            raise TypeError('类名的首字母必须大写')

        if not class_dic.get('__doc__'):
            raise TypeError('类中必须写好文档注释')
             
    super(Mymeta,self).__init__(class_name,class_bases,class_dic)

    # 控制类Foo的调用过程，即控制实例化Foo的过程
    def __call__(self, *args, **kwargs): #self=Foo,args=(1111,) kwargs={}
        # print(self)
        # print(args)
        # print(kwargs)

        #1 造一个空对象obj
        obj=object.__new__(self)

        #2、调用Foo.__init__,将obj连同调用Foo括号内的参数一同传给__init__
        self.__init__(obj,*args,**kwargs)

        return obj

#Foo=Mymeta('Foo',(object,),class_dic)
class Foo(object,metaclass=Mymeta):
    """
    文档注释
    """
    x=1
    def __init__(self,y):
        self.Y=y

    def f1(self):
        print('from f1')

obj=Foo(1111) #Foo.__call__()

# print(obj)
# print(obj.y)
# print(obj.f1)
# print(obj.x)

5、单例模式

import settings   #调用配置文件的IP,PORT

class MySQL:
    __instance=None
    def __init__(self,ip,port):
        self.ip=ip
        self.port=port

    @classmethod   #绑定方法
    def singleton(cls):
        if not cls.__instance:
            obj=cls(settings.IP, settings.PORT)  
            cls.__instance=obj
        return cls.__instance

obj1=MySQL('1.1.1.2',3306)
obj2=MySQL('1.1.1.3',3307)
obj3=MySQL('1.1.1.4',3308)

# obj4=MySQL(settings.IP,settings.PORT)
# print(obj4.ip,obj4.port)

obj4=MySQL.singleton()
obj5=MySQL.singleton()
obj6=MySQL.singleton()

print(obj4 is obj5 is obj6)    #Ture