python3中的__slots__限定实例属性

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：

# 类定义
class Person(object):
    pass

然后，尝试给实例绑定一个属性：

p = Person()
p.name = "jadeshu"
print(p.name)

输出：jadeshu

还可以尝试给实例绑定一个方法：

# 类定义
class Person(object):
    pass

p = Person()
p.name = "jadeshu"
print(p.name)

def set_age(self, age): # 定义一个函数作为实例方法
    self.age = age

from types import MethodType
p.set_age = MethodType(set_age, p)
p.set_age(25)
print(p.age)

输出：  jadeshu
             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：

p2 = Person()  #创建新的实例
p2.set_age(25)  #调用方法

出错：

Traceback (most recent call last):
25
  File "C:/Users/Administrator/Desktop/PycharmProjects/test.py", line 48, in <module>
    p2.set_age(25)
AttributeError: 'Person' 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

Person.set_score = set_score
p.set_score(80)
print(p.score)

输出：80

给class绑定方法后，所有实例均可调用：

p.set_score(80)
p2 = Person()
p2.set_score(100)
print(p.score)
print(p2.score)

输出： 80

           100

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

然后，我们试试：

>>> s = Person() # 创建新的实例
>>> s.name = 'jadeshu' # 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 Student(Person):
...     pass
...
>>> s = Student()
>>> s.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__。