Python类定义有哪些作用
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The Class Scope
Ruby class 的作用域有以下几个作用:
定义方法。在其实例(或其子类的实例)查找方法时提供方法定义
存放常量的容器。可以通过
ClassName::CONST
的语法访问常量作为一个普通的作用域,其中也可以存放局部变量什么的。但无法被外界直接访问到。
从这些功用来看, Ruby 与 Python 的 class scope 似乎没什么区别。 只是 Python 对于常量不做特别对待而已。 但是, 下面的这些差异才是重点:
Before -vs- After
当你可以在 Ruby 的 class scope 里写代码时, 这个 class 自身就已经被实例化了。 你可以在定义 class 的过程中调用这个 class 的方法。 或者用 Smalltalk 的方式来说:向 class 发送消息。 所以我们才能看到 Sinatra、Rails Model 这些简单优雅的 DSL。
相比之下, Python 的 class scope 存在于 class 被实例化之前, 定义结束时, scope 这个字典连同声明超类的 tuple 一起传入给 metaclass 用以完成类的构建。
Python 要想做到 attr_accessor :foo, :bar
这么简单的事情, 充其量只能在 model 层面引入特殊的 property descriptor constructor, 而且为了填充作用域还不得不 repeat yourself。 自省 call stack 修改作用域这种糟糕的方案我还是不太敢用。 每次显式地把 locals()
传出去打字又太多。 所以有生之年真的不要指望 Python 以 OO 为基础设计出优雅且实用的 internal DSL 了。
Reopening Class
Ruby class 的又一个巨大优势: 可以随时再度打开并加以修改。 因此你可以为旧有的 class 增减方法, 可以为其补充 mixin。 这里有个小小的 caveat 是: Class scope 里定义的局部变量在每次 reopen 时是独立的, 无法互访。
这里 Python 就只能悲剧了: 多继承关系与初始 class scope 是由 metaclass 一次性定义完成的, 没有正当的修改机会。 删除旧有的方法定义倒是简单:del cls.method
即可。 添加方法就很费劲: 没有 code block 语法, lambda
表达式不能写多条语句, 别忘了还得留第一个参数的位置作为 self
。
因此大体上可以断言: Python 的 class 在定义之后基本上是静态的。 不方便也不推荐用黑魔法修改其定义。
Decorator -vs- Redefining Method
Decorator 是 Python 语法中强大的存在, 很多现代的 library 都充分地使用它。 在类定义中也时常可见。 比如内置的 property()
。
然而, 在定义类的时候, decorator 的作用非常之小, 并没有比 property descriptor constructor 强多少。 毕竟 decorator 只是为 function composition 而非 OOP 设计的。
内置的 decorator 里, 无法取代但又非常恼人的当属 staticmethod
/classmethod
。 定义出来的方法同时会出现在实例和类的属性查找路线上。
Ruby 没有 decorator, 但可以利用前面提到的 class scope 持久化的特点, 把旧的方法定义取出来, 加以包装后再重新定义。 参见 Rails Controller 中 filter的声明方式。
另外, 事实上有人已经在 Ruby 中实现了缩水版的 decorator。 不过似乎也没有得到广泛应用就是了。
Class of Class
Python 里有专门的 metaclass 用来表达“实例化后可以产出 class 的 class”。 Ruby 则没有这种特别的概念。 但实际使用起来, Python 的 metaclass 更像是 decorator: 预处理一下超类 tuple 和 class scope 里的内容, 最终把处理后的东西传给 type()
而已。
还有一个值得注意的问题是, Metaclass 构建生成的 class, 其属性查找的过程可能会较为迷茫。
相比之下, 这种语言能力在 Ruby 里也存在但很少用得到。 Metaclass 的实用场景多半在于“按照库 / 框架的要求定义模板式的 class”。 这种需求用inherited
/ included
hook 加上前面提到的 reopening class 的能力就可以轻易地做到了。 不多谈。
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