Python基础：面向对象之魔法方法
前言：
在Python这个富有魔法色彩的编程语言中，面向对象编程是一种强大的范式，为程序员提供了灵活性和可维护性。而在这个面向对象的世界中，有一些神奇的“魔法方法”（magic methods），它们能够赋予你的类以独特的能力和行为。本文将深入探讨Python中这些神秘的魔法方法，揭示它们的奥秘，让你在编写代码时能够更加游刃有余地使用这些强大的工具。
随着我们一同踏入这个富有魔力的Python世界，让我们一探究竟，了解这些面向对象编程中的“魔法方法”是如何在幕后默默发挥作用的，以及如何将它们巧妙地融入你的代码中。
一、魔法方法的概念
定义在类中的双下方法都可以称为魔法方法
不需要人为调用,在特定的条件下会自动触发，并运行
类似于__ init__， 当我在使用类产生对象时，会自动触发
二、常用魔法方法
1、__ init __
代码语言：javascript复制__init__(self):
self： 调用者本身
对象添加独有数据时，会自动触发2、__ str __
代码语言：javascript复制__str__(self):
self： 调用者本身
对象被执行打印操作时会自动触发，该方法下必须使用return设置返回值，且返回值必须为字符串，否则报错3、__ call __
代码语言：javascript复制__call__(self, *args, **kwargs):
self： 调用者本身
args：位置形参
kwargs：关键字新参
对象加括号调用时会自动触发4、__ getattr __
代码语言：javascript复制__getattr__(self, item):
self： 调用者本身
item：调用者点的名字
对象点不存在的名字时会自动触发该函数体代码，该方法形参内item为对象点出的名字，当同一类中同时出现__getattribute__方法时，系统默认使用__getattribute_5、__ getattribute __
代码语言：javascript复制__getattribute__(self, item):
self： 调用者本身
item：调用者点的名字
对象点名字时会自动触发该函数体代码，该方法形参内item为对象点出的名字,一旦该方法触发，就无法获取到对象点名字的值6、__ setattr __
代码语言：javascript复制__setattr__(self, key, value):
self： 调用者本身
key：数据名字
valuse：名字对应的数据值
给对象添加/修改数据值的时候会自动触发，该方法形参内名字，分别对应对象点的名字和值7、__ enter __
代码语言：javascript复制__enter__(self):
self： 调用者本身
当对象被当作with上下文管理操作的时候开始自动触发，该方法return返回什么，as后的变量名就会收到什么8、__ exit __
代码语言：javascript复制__exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
self： 调用者本身
with上下文管理运行完毕之后会自动触发（子代码体结束）三、魔法方法笔试题
第一题
条件：
补全下列代码，使运行不会报错
代码语言：javascript复制class Context:
pass
with Context() as f:
f.do_something()
'''
推导思维：
1、类加括号产生对象
2、当对象被with传入上下文管理使，就要用到__enter__方法
3、__enter__方法返回值为f，使用该方法返回对象本身（self）
4、对象加点的方式调用功能
5、将该功能补全至类体代码中
6、子代码结束后，调用__exit__关闭with
'''
class Context:
def do_something(self):
pass
def __enter__(self):
return self
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
pass
with Context() as f:
f.do_something()第二题
条件：
自定义字典类型并让字典能够通过句点符的方式操作键值对
代码语言：javascript复制'''
推导思维：
1、使用类继承dict方法
2、使用__setattr__方法，将键值对以索引赋值的方式传给self
3、使用__getattr__的方法，当对象点名字时，使用return的方式将值传出
4、上述两种方式分别可以实现以点的方式添加数值和取到数值
'''
class MyDict(dict):
def __setattr__(self, key, value):
self[key] = value
def __getattr__(self, item):
return self.get(item)
obj = MyDict()
obj.name = 'jason'
obj.pwd = 18
obj.hobby = 'read'
# print(obj)
print(obj.name)
print(obj.pwd)
print(obj.hobby)
# print(obj)
# print(obj) # 字典存储的数据 {}
# print(obj.__dict__) # 字典对象名称空间 {'name': 'jason'}
print(type(obj))性能考虑：
在编写Python代码时，了解魔法方法的性能影响是至关重要的。虽然魔法方法为代码提供了优雅的扩展和定制机制，但在某些情况下，它们可能对代码执行速度产生一定的影响。
性能分析工具：
性能分析工具是评估代码执行效率的关键工具。使用cProfile模块可以轻松地获取函数的执行时间和调用次数。另外，line_profiler可以提供逐行性能分析，更细致地了解代码的性能瓶颈所在。通过这些工具，你可以识别出代码中需要优化的部分，并确认是否是由于魔法方法的使用引起的性能问题。
代码语言：javascript复制import cProfile
def your_function():
# Your code here
cProfile.run('your_function()')魔法方法的性能开销：
一些魔法方法可能会引入额外的性能开销，尤其是在频繁调用的地方。例如，__getattr__在属性查找时会触发，而过度使用可能导致性能下降。在关键性能敏感的代码段，考虑通过其他方式实现相同的逻辑，以减小开销。
代码语言：javascript复制class MyClass:
def __getattr__(self, name):
# Your code here选择适当的魔法方法：
在选择是否使用魔法方法时，需要根据具体的情况进行权衡。有时，通过普通方法或简单的属性访问就能达到相同的效果，而不引入额外的魔法方法。在保持代码简洁易懂的同时，避免不必要的性能开销。
代码语言：javascript复制class MyClass:
def regular_method(self):
# Your code here缓存和优化：
在使用一些性能开销较大的魔法方法时，考虑引入缓存机制以减少重复计算。这可以通过字典或其他缓存数据结构实现。此外，惰性计算也是一种优化策略，只有在需要的时候才计算值。
代码语言：javascript复制class MyClass:
def __getattr__(self, name):
if name not in self._cache:
# Calculate and cache the value
self._cache[name] = result
return self._cache[name]通过这些性能方面的考虑，读者可以更全面地了解在使用魔法方法时的权衡和取舍，以及如何通过一些优化手段提高代码的性能。
结尾
在本文中，我们深入研究了Python中的面向对象编程，探讨了那些神奇的“魔法方法”如何在我们的类中施展奇妙的技能。正如你所见，这些方法并非只是一些普通的函数，它们是连接我们代码与Python解释器之间的桥梁，赋予我们更多的控制权和自定义选项。
通过理解和灵活运用这些魔法方法，你将能够编写更加强大、灵活且易于维护的代码。无论是初学者还是有经验的开发者，都能从这些深入的魔法方法中汲取灵感，提升自己的Python编程技能。愿你在这段代码旅程中，能够释放出更多的魔法，创造出令人惊叹的程序！
