python-面向對象-19-object根類/weakref弱引用

1.object根類

object類是全部類的父類，所以全部的類都有object類的屬性和方法。咱們顯然有必要深刻研究一下object類的結構。對於咱們深刻學習Python頗有好處。
其實咱們在前面第17講介紹繼承的時候，其實就已經介紹object根類的一部分，包括使用mro()函數查看類的繼承關係，此次咱們從另外角度來講明object根類。

仍是經過一個例子開始：

class Person:
    count = 0
    
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def say_age(self):
        print("{0}的年齡是:{1}".format(self.name, self.age))

obj = object()
print(dir(obj))

s = Person("聶發俊", 100)
print(dir(s))

運行結果：

['__class__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__']
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'age', 'count', 'name', 'say_age']

程序說明：
這段程序已經很熟悉了，運行原理就不過多贅述了。咱們對比一下對象obj和對象s所返回的屬性列表，發現相比增長了一下幾個屬性：__dir__, __module__,__weakref__,age,count,name,say_age。首先說簡單的：

1. 實例屬性: name,age
2. 類屬性：count
3. 實例方法：say_age

2. __dir__屬性列表

只有存在類方法(靜態方法)、類屬性、實例屬性、實例方法中至少一項，纔會有__dict__屬性。如上面例子中的對象obj，就沒有__dict__屬性。

3.__module__模塊屬性

表明當前對象運行的模塊

class Person:
    pass

p = Person()
print(p.__module__)

運行結果：

__main__

程序說明：默認運行在__main__模塊下。

4.__weakref__弱引用屬性

提及弱引用，就不得不說前面提到的Python垃圾回收機制，垃圾回收機制最核心的機制就是引用計數。weakref的弱引用是相對於引用計數而言的，引用計數的方式也能夠叫作常規引用或者強引用(後面我的定義，若是不對，請多多指教。)
相同點： 不管是常規引用仍是弱引用，都可以經過引用的方式獲取到被引用對象的地址，換句話說，就是能夠具備被引用對象的想用的操做
區別：常規引用會增長引用計數，可是弱引用不會增長引用對象

默認狀況下是沒有弱引用的：

class Person:
    pass

p = Person()
print(p.__weakref__)

運行結果：

None

程序說明：普通對象在默認狀況下是不存在弱引用的。

下面咱們就介紹一下弱引用常見的兩種形式

4.1 weakref.ref(p_object)方法

使用weakref.ref方法是最常規的方法，返回的是一個weakref類型對象，若是須要只用引用,須要經過()才能獲取到被引用對象。
示例代碼：

import weakref
import sys


class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age


def ref_callback(reference):
    print("ref_callback")
    print(reference, "this weak reference invalid")


p1 = Person("聶發俊", 100)
print(sys.getrefcount(p1))


# 使用weakref.ref方法構建弱引用
wek1 = weakref.ref(p1, ref_callback)
print(sys.getrefcount(p1))
print("--" * 20)

print(p1.__weakref__)
print(wek1)
print(wek1())
print("{0}的年齡是:{1}".format(wek1().name, wek1().age))

print('--' * 20)
del p1
print(wek1)

運行結果：

2
2
----------------------------------------
<weakref at 0x00000260D5978CC8; to 'Person' at 0x00000260BE779908>
<weakref at 0x00000260D5978CC8; to 'Person' at 0x00000260BE779908>
<__main__.Person object at 0x00000260BE779908>
聶發俊的年齡是:100
----------------------------------------
ref_callback
<weakref at 0x00000260D5978CC8; dead> this weak reference invalid
<weakref at 0x00000260D5978CC8; dead>

程序說明：

1. 第一部分,兩部分的引用數目都是2(爲何是2，能夠看前面的垃圾回收機制)，說明弱引用不會增長引用計數。
2. 建立弱引用之後，被引用對象的__weakref__也有值了，指向和wek1同樣的地址。wek1是一個weakref類型的對象，只有使用wek1()的方式，才能獲取被引用對象__main__.Person,使用被引用對象的實例屬性，也須要帶上()
3. 當刪除被引用對象是，會觸發構建弱引用的指定的回調函數ref_callback,同時wek1的弱引用狀態變成dead狀態。

4.2 weakref.proxy(p_object, callback)方法

使用weakref.proxy方法建立弱引用返回被引用對象，相似於a=b操做，這個是和使用ref函數不同的地方。
示例代碼：

import weakref
import sys


class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age


def proxy_callback(reference):
    print("proxy_callback call")


p1 = Person("聶發俊", 100)
print(sys.getrefcount(p1))


# 使用weakref.proxy方法構建弱引用
wek2 = weakref.proxy(p1, proxy_callback)
print(sys.getrefcount(p1))
print("--" * 20)

print(p1)
print(wek2)
print("{0}的年齡是:{1}".format(wek2.name, wek2.age))

print('--' * 20)
del p1
print(wek2)

運行結果:

2
2
----------------------------------------
<__main__.Person object at 0x0000010E9784F388>
<__main__.Person object at 0x0000010E9784F388>
聶發俊的年齡是:100
----------------------------------------
proxy_callback call
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 30, in <module>
    print(wek2)
ReferenceError: weakly-referenced object no longer exists

程序說明：

1. 引用計數的數目同上面的例子
2. 使用weakref.proxy返回的被引用對象，p1和wek2指向相同的地址0x000001EFF7219908,使用實例屬性不須要()
3. 當刪除被引用對象p1，方法weakref.proxy指定的回調函數proxy_callback會被調用，注意由於被引用對象先被刪除，而後在執行回調函數，這個時候雖然有參數reference代指被引用對象，可是不能使用，由於已經被刪除了
4. 這個時候打印wek2會提示錯誤信息，由於被引用對象p1被刪除了，沒法獲取對象

4.3 弱引用簡單總結

1. weakref.ref()返回weakref，使用被引用對象須要使用()進行輔助，刪除被引用對象時，weakref狀態變成dead.
2. weakref.proxy()返回被引用對象，能夠直接使用被引用對象，刪除被引用對象時，proxy不能再繼續使用，沒法再獲取被引用對象。
3. 目前在實際開發中沒有使用到弱引用，具體使用場景等後面有具體使用場景再補充。

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備註：
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