Python slots：限制类实例动态添加属性和方法

- 日理万妓 2023-10-07 23:08 19阅读 0赞

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那么，Python 是否也允许动态地为类或实例对象添加方法呢？答案是肯定的。我们知道，类方法又可细分为实例方法、静态方法和类方法，Python 语言允许为类动态地添加这 3 种方法；但对于实例对象，则只允许动态地添加实例方法，不能添加类方法和静态方法。

> 为单个实例对象添加方法，不会影响该类的其它实例对象；而如果为类动态地添加方法，则所有的实例对象都可以使用。

举个例子：

class CLanguage:
    pass
    #下面定义了一个实例方法
    definfo(self):
    print("正在调用实例方法")
    #下面定义了一个类方法
    @classmethod
    definfo2(cls):
    print("正在调用类方法")
    #下面定义个静态方法
    @staticmethod
    definfo3():
    print("正在调用静态方法")
    
    #类可以动态添加以上 3 种方法，会影响所有实例对象
    CLanguage.info = info
    CLanguage.info2 = info2
    CLanguage.info3 = info3
    
    clang =CLanguage()
    #如今，clang 具有以上 3 种方法
    clang.info()
    clang.info2()
    clang.info3()
    
    #类实例对象只能动态添加实例方法，不会影响其它实例对象
    clang1 =CLanguage()
    clang1.info = info
    #必须手动为 self 传值
    clang1.info(clang1)

程序输出结果为：

> 正在调用实例方法  
> 正在调用类方法  
> 正在调用静态方法  
> 正在调用实例方法

显然，动态给类或者实例对象添加属性或方法，是非常灵活的。但与此同时，如果胡乱地使用，也会给程序带来一定的隐患，即程序中已经定义好的类，如果不做任何限制，是可以做动态的修改的。

庆幸的是，Python 提供了 \_\_slots\_\_ 属性，通过它可以避免用户频繁的给实例对象动态地添加属性或方法。

> 再次声明，\_\_slots\_\_ 只能限制为实例对象动态添加属性和方法，而无法限制动态地为类添加属性和方法。

\_\_slots\_\_ 属性值其实就是一个元组，只有其中指定的元素，才可以作为动态添加的属性或者方法的名称。举个例子：

class CLanguage:
        __slots__ =('name','add','info')

可以看到， CLanguage 类中指定了 \_\_slots\_\_ 属性，这意味着，该类的实例对象仅限于动态添加 name、add、info 这 3 个属性以及 name()、add() 和 info() 这 3 个方法。

> 注意，对于动态添加的方法，\_\_slots\_\_ 限制的是其方法名，并不限制参数的个数。

比如，在 CLanguage 类的基础上，添加如下代码并运行：

definfo(self,name):
    print("正在调用实例方法",self.name)
    clang =CLanguage()
    clang.name ="CSDN社区"
    #为 clang 对象动态添加 info 实例方法
    clang.info = info
    clang.info(clang,"Python教程")

程序运行结果为：

> 正在调用实例方法 CSDN社区

还是在 CLanguage 类的基础上，添加如下代码并运行：

definfo(self,name):
    print("正在调用实例方法",self.name)
    clang =CLanguage()
    clang.name ="CSDN社区"
    clang.say = info
    clang.say(clang,"Python教程")

运行程序，显示如下信息：

> Traceback (most recent call last):  
>  File "D:\\python3.6\\1.py", line 9, in <module>  
>  clang.say = info  
> AttributeError: 'CLanguage' object has no attribute 'say'

显然，根据 \_\_slots\_\_ 属性的设置，CLanguage 类的实例对象是不能动态添加以 say 为名称的方法的。

\_\_slots\_\_ 属性限制的对象是类的实例对象，而不是类，因此下面的代码是合法的：

definfo(self):
    print("正在调用实例方法")
    
    CLanguage.say = info
    clang =CLanguage()
    clang.say()

程序运行结果为：

> 正在调用实例方法

> 当然，还可以为类动态添加类方法和静态方法，这里不再给出具体实例，读者可自行编写代码尝试。

此外，\_\_slots\_\_ 属性对由该类派生出来的子类，也是不起作用的。例如如下代码：

class CLanguage:
        __slots__ =('name','add','info')
    #Clanguage 的空子类
    classCLangs(CLanguage):
    pass
    #定义的实例方法
    definfo(self):
    print("正在调用实例方法")
    clang =CLangs()
    #为子类对象动态添加 say() 方法
    clang.say = info
    clang.say(clang)

运行结果为：

> 正在调用实例方法

显然，\_\_slots\_\_ 属性只对当前所在的类起限制作用。

因此，如果子类也要限制外界为其实例对象动态地添加属性和方法，必须在子类中设置 \_\_slots\_\_ 属性。

> 注意，如果为子类也设置有 \_\_slots\_\_ 属性，那么子类实例对象允许动态添加的属性和方法，是子类中 \_\_slots\_\_ 属性和父类 \_\_slots\_\_ 属性的和。

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