对象表示技术
高级对象字符串表示策略
1. 基于元类的表示
class RepresentationMeta(type):
def __str__(cls):
return f"类: {cls.__name__}"
def __repr__(cls):
return f"类详情: {cls.__name__}"
class CustomClass(metaclass=RepresentationMeta):
def __init__(self, value):
self.value = value
## 演示
print(str(CustomClass)) ## 类: CustomClass
print(repr(CustomClass)) ## 类详情: CustomClass
表示技术概述
graph LR
A[对象表示] --> B[__str__]
A --> C[__repr__]
A --> D[元类方法]
A --> E[自定义序列化]
2. 动态表示方法
class DynamicRepresentation:
def __init__(self, data):
self._data = data
def __repr__(self):
return f"Dynamic({', '.join(f'{k}={v}' for k, v in self._data.items())})"
def __str__(self):
return f"数据: {len(self._data)} 项"
## 使用
dynamic_obj = DynamicRepresentation({
'name': 'John',
'age': 30,
'city': 'New York'
})
print(repr(dynamic_obj))
print(str(dynamic_obj))
表示方法比较
| 技术 |
目的 |
复杂度 |
使用场景 |
| str |
人类可读 |
低 |
简单显示 |
| repr |
详细调试 |
中等 |
全面信息 |
| 元类 |
类级表示 |
高 |
高级定制 |
| 动态方法 |
灵活表示 |
高 |
复杂对象 |
3. 基于序列化的表示
import json
class JSONRepresentable:
def __init__(self, **kwargs):
self.__dict__.update(kwargs)
def to_json(self):
return json.dumps(self.__dict__)
def __repr__(self):
return self.to_json()
def __str__(self):
return f"具有 {len(self.__dict__)} 个属性的对象"
## 演示
person = JSONRepresentable(
name="Alice",
age=35,
city="San Francisco"
)
print(str(person))
print(repr(person))
高级表示技术
4. 代理表示
class LazyRepresentation:
def __init__(self, obj):
self._obj = obj
def __repr__(self):
return f"针对 {type(self._obj).__name__} 的惰性代理"
def __str__(self):
return f"{self._obj} 的代理"
def __getattr__(self, name):
return getattr(self._obj, name)
## 使用
original = [1, 2, 3, 4, 5]
lazy_proxy = LazyRepresentation(original)
print(repr(lazy_proxy))
print(str(lazy_proxy))
最佳实践
- 实现一致的表示方法
- 提供有意义且信息丰富的输出
- 优雅地处理不同的对象类型
- 考虑性能影响
容错表示
class SafeRepresentation:
def __init__(self, data):
self.data = data
def __repr__(self):
try:
return f"Safe({repr(self.data)})"
except Exception as e:
return f"表示错误: {e}"
def __str__(self):
try:
return str(self.data)
except Exception:
return "不可打印对象"
## 演示
safe_obj = SafeRepresentation(complex(1, 2))
print(repr(safe_obj))
print(str(safe_obj))
结论
Python 中的对象表示技术提供了强大的方式来定制对象如何转换为字符串。通过利用 __str__、__repr__ 等方法以及元类和动态表示等高级技术，开发人员可以创建更具信息性和灵活性的对象表示。
注意：本教程由 LabEx 提供，帮助开发人员掌握高级 Python 编程技术。
