寫在之前

圍繞類的話題，說是說不完的，僅在特殊方法，除了我們?cè)谇懊嬗龅竭^的 __init__()，__new__()，__str__() 等之外還有很多。雖然它們只是在某些特殊的場景中才會(huì)用到，但是學(xué)會(huì)它們卻可以成為你熟悉這門語言路上的鋪路石。

所以我會(huì)在試圖介紹一些「黑魔法」，讓大家多多感受一下 Python 的魅力所在，俗話說「藝多不壓身」就是這個(gè)道理了。

內(nèi)存優(yōu)化

首先先讓我們從復(fù)習(xí)前面的類屬性和實(shí)例屬性的知識(shí)來引出另一個(gè)特殊方法：

>>> class Sample:
...   name = 'rocky'
...

就像前面的文章我們所說的，每個(gè)類都有一個(gè) __dict__() 屬性，它包含了當(dāng)前類的類屬性：

>>> Sample.__dict__
mappingproxy({'__module__': '__main__', 'name': 'rocky', '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Sample' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Sample' objects>, '__doc__': None})
>>> Sample.name
'rocky'

同樣，如果我們創(chuàng)建了實(shí)例，每個(gè)實(shí)例也有一個(gè) __dict__ 屬性，它里面就是當(dāng)前的實(shí)例屬性：

>>> a = Sample()
>>> a.__dict__
{}
>>> a.age = 23
>>> a.__dict__
{'age': 23}

上面的操作可以看出，當(dāng)實(shí)例剛剛創(chuàng)建的時(shí)候，__dict__ 是空的，只有創(chuàng)建了實(shí)例屬性以后，它才包含其內(nèi)容。實(shí)例的 __dict__ 和類的 __dict__ 是有所區(qū)別的，即實(shí)例屬性和類屬性是不同的。

從理論上來說，我們可以根據(jù)一個(gè)類創(chuàng)建無數(shù)的實(shí)例，新建一個(gè)實(shí)例以后，又創(chuàng)建了一個(gè)新的 __dict__，這將是一個(gè)很可怕的事情，雖然每個(gè) __dict__ 所占的內(nèi)存空間很小，當(dāng)然這件事事實(shí)上是不會(huì)出現(xiàn)的。但是程序不能建立在這種不可靠的猜測的基礎(chǔ)上，程序要對(duì)過程有明確的控制。

所以就要有一種方法能夠控制 __dict__，于是「__slots__」應(yīng)運(yùn)而生。

>>> class Nature:
... __slots__ = ('tree','flower')
... 
>>> dir(Nature)
['__class__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__slots__', '__str__', '__subclasshook__', 'flower', 'tree']

我們仔細(xì)來看 dir() 的結(jié)果，發(fā)現(xiàn) __dict__ 屬性沒有了，也就是說 __slots__ 把 __dict__ 擠出去了，它進(jìn)入了類的屬性。

>>> Nature.__slots__
('tree', 'flower')

從這里可以看出，類 Nature 有且僅有兩個(gè)屬性。從類的角度來看，其類屬性只有這兩個(gè)；從實(shí)例的角度來看，其實(shí)例屬性也只有這兩個(gè)。

>>> Nature.tree = 'liushu'
>>> Nature.tree
'liushu'
>>> Nature.tree = 'lishu'
>>> Nature.tree
'lishu'

通過類可以對(duì)屬性進(jìn)行賦值和修改，這個(gè)似乎和以前的類屬性沒有什么區(qū)別，別著急，繼續(xù)往下看就看到區(qū)別了：

>>> x = Nature()
>>> x.__slots__
('tree', 'flower')
>>> y = Nature()
>>> y.__slots__
('tree', 'flower')
>>> id(x.__slots__)
4531629384
>>> id(y.__slots__)
4531629384

你看，實(shí)例化以后，實(shí)例的 __slots__ 和類的 __slots__ 完全一樣，這跟前面的 __dict__ 大不一樣了。并且我們建立了兩個(gè)實(shí)例，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)實(shí)例的 __slots__ 在內(nèi)存中居然是一個(gè)，或者可以說是增加實(shí)例時(shí) __slots__ 并不增加。

>>> x.tree
'lishu'
>>> y.tree
'lishu'

既然類屬性已經(jīng)賦值，那么通過任何一個(gè)實(shí)例屬性都能得到同樣的值，不過這時(shí)候不能通過實(shí)例修改此屬性的值。

>>> x.tree = 'taoshu'
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Nature' object attribute 'tree' is read-only

對(duì)實(shí)例屬性來說，類的靜態(tài)數(shù)據(jù)是只讀的，不能修改，只有通過類屬性才能修改。但對(duì)于尚未賦值的屬性，能夠通過實(shí)例賦值。

>>> x.flower = 'rose'
>>> x.flower
'rose'
>>> x.flower = 'moli'

顯然通過實(shí)例操作的屬性，也能夠通過實(shí)例修改，但是實(shí)例屬性的值并不能夠修改類屬性的值

Nature.flower
<member 'flower' of 'Nature' objects>

由上面可以看出，實(shí)例屬性的值并沒有傳回給類屬性，也可以理解為新建了一個(gè)同名字的實(shí)例屬性，如果再給類屬性賦值的話，則會(huì)像下面一樣：

>>> Nature.flower = 'huaihua'
>>> x.flower
'huaihua'

類屬性對(duì)實(shí)例屬性具有決定作用，對(duì)實(shí)例而言，通過類所定義的屬性都是只讀的。

__slots__ 已經(jīng)把實(shí)例屬性牢牢的看管起來，只能是指定的屬性，如果想要增加屬性的話，只能通過類屬性來實(shí)現(xiàn)，所以 __slots__ 的一個(gè)重要作用就是優(yōu)化了內(nèi)存。

寫在之后

當(dāng)然了，__slots__ 還能加快屬性加載速度，這個(gè)不是本文的重點(diǎn)，所以不做過多的介紹，感興趣的可以去 Google 一下。

今天的文章就到這里啦，明天講一下「屬性攔截」，又是新的一周，燥起來！

如果你覺得文章對(duì)你有幫助的話，歡迎點(diǎn)贊轉(zhuǎn)發(fā)，讓更多的人看到，謝謝啦。

The end。

以上就是詳解python 內(nèi)存優(yōu)化的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于python 內(nèi)存優(yōu)化的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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