MethodType和__slots__介绍

一、动态绑定和MethodType

动态绑定方法到类:

python中函数名可以当变量使用
定义好方法后, 可以将方法名传入一个自定义变量, 通过调用这个自定义变量调用该方法(类似lamada表达式的功能)。

由此也可以将方法名传入一个类中的变量, 从而使得该类拥有该方法,可以正常调用。

但是自由组装存在一个问题: 实例并不能组装, 因为方法中至少存在一个变量self, 如果方法绑定实例, 实例调用方法后会报无参数传入的错(不是在类中不会自动传入)。

可以用MethodType将方法绑定到类/实例

可以用MethodType将方法绑定到类/实例，并不是将这个方法直接写到类内部，而是在内存中创建一个link指向外部的方法，在创建实例的时候这个link也会被复制。

# 先导入模块
from types import MethodType
class Student(object):
    pass


s = Student()
s.name = 'Michael'


def set_age(self, age):
    self.age = age

# 依次传入方法名，实例，类名（类名可省略不写），完成实例绑定方法
s.set_age = MethodType(set_age, s)
s.set_age(25)
print(s.age)

二、__slots__介绍

可以限制实例动态添加属性的范围，比如限制对Student实例动态的添加name和age属性，在添加其他属性时，会报错。

__slots__实验：

转载自廖雪峰官网：
正常情况下，当我们定义了一个class，创建了一个class的实例后，我们可以给该实例绑定任何属性和方法，这就是动态语言的灵活性。先定义class：

class Student(object):
    pass

然后，可以尝试给实例绑定一个属性：

>>> s = Student()
>>> s.name = 'Michael' # 动态给实例绑定一个属性
>>> print(s.name)
Michael

还可以尝试给实例绑定一个方法：

>>> def set_age(self, age): # 定义一个函数作为实例方法
...     self.age = age
...
>>> from types import MethodType
>>> s.set_age = MethodType(set_age, s) # 给实例绑定一个方法
>>> s.set_age(25) # 调用实例方法
>>> s.age # 测试结果
25

但是，给一个实例绑定的方法，对另一个实例是不起作用的：

>>> s2 = Student() # 创建新的实例
>>> s2.set_age(25) # 尝试调用方法
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'set_age'

为了给所有实例都绑定方法，可以给class绑定方法：

>>> def set_score(self, score):
...     self.score = score
...
>>> Student.set_score = set_score

给class绑定方法后，所有实例均可调用：

>>> s.set_score(100)
>>> s.score
100
>>> s2.set_score(99)
>>> s2.score
99

通常情况下，上面的set_score方法可以直接定义在class中，但动态绑定允许我们在程序运行的过程中动态给class加上功能，这在静态语言中很难实现。

使用__slots__

但是，如果我们想要限制实例的属性怎么办？比如，只允许对Student实例添加name和age属性。

为了达到限制的目的，Python允许在定义class的时候，定义一个特殊的__slots__变量，来限制该class实例能添加的属性：

class Student(object):
    __slots__ = ('name', 'age') # 用tuple定义允许绑定的属性名称

然后，我们试试：

>>> s = Student() # 创建新的实例
>>> s.name = 'Michael' # 绑定属性'name'
>>> s.age = 25 # 绑定属性'age'
>>> s.score = 99 # 绑定属性'score'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'score'

由于'score'没有被放到__slots__中，所以不能绑定score属性，试图绑定score将得到AttributeError的错误。

使用__slots__要注意，__slots__定义的属性仅对当前类实例起作用，对继承的子类是不起作用的：

>>> class GraduateStudent(Student):
...     pass
...
>>> g = GraduateStudent()
>>> g.score = 9999

除非在子类中也定义__slots__，这样，子类实例允许定义的属性就是自身的__slots__加上父类的__slots__。