十三、*授权
包装
包装：对一个已存在的对象进行包装，不管它是数据类型，还是一段代码，可以是对一个已存在的对象，增加新的，删除不要的，或者修改其它已存在的功能
包装包括定义一个类，它的实例拥有标准类型的核心行为
换句话说，它现在不仅能唱能跳，还能够像原类型一样步行，说话.
你还可以包装类，但这不会有太多的用途，因为已经有用于操作对象的机制，并且在上面已描述过，对标准类型有对其进行包装的方式
这个图片说明了在类中包装的类型看起来像什么样子，在图的中心为标准类型的核心行为，但他也通过新的或者最新的功能，甚至可能通过访问实际数据的不同方法得到提高
实现授权
授权是包装的一个特性，可用于简化处理有关命令功能，采用已存在的功能以达到最大限度的代码重用
包装一个类型通常是对已存在的类型的一些定制 。这种做法可以新建，修改或删除原有产品的功能。其它的则保持原样，或者保留已存功能和行为。
授权的过程，即是所有更新的功能都是由新类的某部分来处理，但已存在的功能就授权给对象的默认属性
实现授权的关键点就是覆盖__getattr__()方法，在代码中包含一个对 getattr()内建函数的调用
5.特别地，调用 getattr()以得到默认对象属性（数据属性或者方法）并返回它以便访问或调用。
6.特殊方法__getattr__()的工作方式是， 当搜索一个属性时， 任何局部对象首先被找到 （定制的对象）。
如果搜索失败了，则__getattr__()会被调用，然后调用
getattr()得到一个对象的默认行为
7.换言之，当引用一个属性时，Python
解释器将试着在局部名称空间中查找那个名字，比如一个自定义的方法或局部实例属性。如果没有在局部字典中找到，则搜索类名称空间，以防一个类属性被访问。最后，如果两类搜索都失败了，搜索则对原对象开始授权请求，此时，__getattr__()会被调用
包装对象的简例
看一个例子。这个类似乎可以包装任何对象，提供基本功能，比如使用 repr()和 str()来处理字符串表示法。
另外定制由 get()方法处理，它删除包装并且返回原始对象。所以保留的功能都授权给对象的本地属性，在必要时，可由__getattr__()获得。
下面是包装类的例子：
#!/usr/bin/env python
#coding:utf8
class WrapMe(object):
def __init__(self, obj):
self.__data = obj
def get(self):
return self.__data
def __repr__(self):
return 'self.__data'
def __str__(self):
return str(self.__data)
def __getattr__(self, attr):
"这个方法用于实现授权，即返回的对象可以使用接受到的对象的属性（方法，函数），但是不能使用原有对象的特殊行为"
return getattr(self.__data, attr)
wrappedComplex = WrapMe(3.5+4.2j)
print wrappedComplex # 包装的对象：repr()
#搜索属性的顺序是 解释器将试着在局部名称空间中查找哪个名字，如果没有就搜索类名称空间，最后如果两个搜索都是失败了，
#搜索则对原对象开始授权请求，此时__getattr__()会被调用
print wrappedComplex.real #实部属性
print wrappedComplex.imag # 虚部属性
print wrappedComplex.conjugate() # conjugate()方法
print wrappedComplex.get() # 实际对象在第一个例子中， 我们将用到复数， 因为所有 Python 数值类型， 只有复数拥有属性： 数据属性，及 conjugate()内建方法（求共轭复数）。
记住，属性可以是数据属性，还可以是函数或方法：
执行结果：
(3.5+4.2j)
3.5
4.2
(3.5-4.2j)
(3.5+4.2j)
一旦我们创建了包装的对象类型， 只要由交互解释器调用 repr()， 就可以得到一个字符串表示。然后我们继续访问了复数的三种属性，我们的类中一种都没有定义。在例子中，寻找实部，虚部及共轭复数的定义。对这些属性的访问，是通过 getattr()方法，授权给对象．
最终调用 get()方法没有授权，因为它是为我们的对象定义的----它返回包装的真实的数据对象。
下一个使用我们的包装类的例子用到一个列表。我们将会创建对象， 然后执行多种操作，每次授权给列表方法。
#!/usr/bin/env python
#coding:utf8
class WrapMe(object):
def __init__(self, obj):
self.__data = obj
def get(self):
return self.__data
def __repr__(self):
return 'self.__data'
def __str__(self):
return str(self.__data)
def __getattr__(self, attr):
return getattr(self.__data, attr)
wrappedList = WrapMe([123, 'foo', 45.67])
wrappedList.append('bar')
wrappedList.append(123)
print wrappedList
print wrappedList.index(45.67)
print wrappedList.count(123)
print wrappedList.pop()
print wrappedList
执行结果：
[123, 'foo', 45.67, 'bar', 123]
2
2
123
[123, 'foo', 45.67, 'bar']
注意， 尽管我们正在我们的例子中使用实例， 它们展示的行为与它们包装的数据类型非常相似。然后，需要明白，只有已存在的属性是在此代码中授权的。
特殊行为没有在类型的方法列表中，不能被访问，因为它们不是属性。一个例子是，对列表的切片操作，
它是内建于类型中的， 而不是像 append()方法那样作为属性存在的。
从另一个角度来说,切片操作符是序列类型的一部分，并不是通过__getitem__()特殊方法来实现的。
#!/usr/bin/env python
#coding:utf8
class WrapMe(object):
def __init__(self, obj):
self.__data = obj
def get(self):
return self.__data
def __repr__(self):
return 'self.__data'
def __str__(self):
return str(self.__data)
def __getattr__(self, attr):
return getattr(self.__data, attr)
wrappedList = WrapMe([123, 'foo', 45.67])
wrappedList.append('bar')
wrappedList.append(123)
print wrappedList
print wrappedList.index(45.67)
print wrappedList.count(123)
print wrappedList.pop()
print wrappedList
print wrappedList[3] #"getattr()这个函数没有办法做到让对象使用原有对象的特殊行为，比如列表的切片属性"
然而，我们还有一种"作弊"的方法,访问实际对象[通过我们的 get()方法]和它的切片能力
#!/usr/bin/env python
#coding:utf8
class WrapMe(object):
def __init__(self, obj):
self.__data = obj
def get(self):
return self.__data
def __repr__(self):
return 'self.__data'
def __str__(self):
return str(self.__data)
def __getattr__(self, attr):
return getattr(self.__data, attr)
wrappedList = WrapMe([123, 'foo', 45.67])
wrappedList.append('bar')
wrappedList.append(123)
print wrappedList
print wrappedList.index(45.67)
print wrappedList.count(123)
print wrappedList.pop()
print wrappedList
realList = wrappedList.get()
print realList[3]
执行结果：
[123, 'foo', 45.67, 'bar', 123]
2
2
123
[123, 'foo', 45.67, 'bar']
bar
你现在可能知道为什么我们实现 get()方法了----仅仅是为了我们需要取得对原对象进行访问这种情况，我们可以从访问调用中直接访问对象的属性，而忽略局部变量（realList）：
print wrappedList.get()[3]
'bar'
下面看一下没有__getattr__()方法的类：
#!/usr/bin/env python
#coding:utf8
class WrapMe_compare(object):
def __init__(self,obj):
self.__obj=obj;
def get(self):
return self.__obj
def __str__(self):
return self.__obj
__repr__=__str__
mc=WrapMe_compare(3.5+4.2j)
print mc.real() #AttributeError: 'WrapMe_compare' object has no attribute 'real' 这就是没有进行授权
执行结果：
AttributeError: 'WrapMe_compare' object has no attribute 'real'
更新简单的包裹类
1.创建时间，修改时间，及访问时间是文件的几个常见属性，如果你对使用这三类时间顺序数据还不熟，我们将会对它们进行解释。
2.创建时间（或'ctime'）是实例化的时间，修改时间（或'mtime'）指的是核心数据升级的时间（通常会调用新的 set()方法），
3.而访问时间（或'atime'）是最后一次对象的数据值被获取或者属性被访问时的时间戳。
包装标准类型（twrapme.py）
#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
from time import time, ctime
class TimedWrapMe(object):
def __init__(self, obj):
self.__data = obj
self.__ctime = self.__mtime = self.__atime = time()
def get(self):
self.__atime = time()
return self.__data
def gettimeval(self, t_type):
#gettimeval()方法带一个简单的字符参数，“c”，“m”或“a”，相应地，对应于创建，修改访问时间，并返回相应的时间，以一个浮点值保存
if not isinstance(t_type, str) or t_type[0] not in 'cma':
raise TypeError, "argument of 'c', 'm', or 'a' req'd"
return getattr(self, '_%s__%stime' % (self.__class__.__name__, t_type[0]))
def gettimestr(self, t_type):
#gettimestr()仅仅返回一个经 time.ctime()函数格式化的打印良好的字符串形式的时间
return ctime(self.gettimeval(t_type))
def set(self, obj):
self.__data = obj
self.__mtime = self.__atime = time()
def __repr__(self): # repr()
self.__atime = time()
return 'self.__data'
def __str__(self): # str()
self.__atime = time()
return str(self.__data)
def __getattr__(self, attr): # delegate
self.__atime = time()
return getattr(self.__data, attr)
timeWrappedObj = TimedWrapMe(932)
print timeWrappedObj.gettimestr('c')
print timeWrappedObj.gettimestr('m')
print timeWrappedObj.gettimestr('a')
print timeWrappedObj
print timeWrappedObj.gettimestr('c')
print timeWrappedObj.gettimestr('m')
print timeWrappedObj.gettimestr('a')
执行结果：
Fri Apr 13 22:16:42 2018
Fri Apr 13 22:16:42 2018
Fri Apr 13 22:16:42 2018
932
Fri Apr 13 22:16:42 2018
Fri Apr 13 22:16:42 2018
Fri Apr 13 22:16:42 2018
你将注意到，一个对象在第一次被包装时，创建，修改，及最后一次访问时间都是一样的。一旦对象被访问，访问时间即被更新，但其它的没有动。
如果使用 set()来置换对象，则修改和最后一次访问时间会被更新。例子中，最后是对对象的读访问操作。
#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
from time import time, ctime
class TimedWrapMe(object):
def __init__(self, obj):
self.__data = obj
self.__ctime = self.__mtime = self.__atime = time()
def get(self):
self.__atime = time()
return self.__data
def gettimeval(self, t_type):
#gettimeval()方法带一个简单的字符参数c，m或a，相应地，对应于创建，修改访问时间，并返回相应的时间，以一个浮点值保存
if not isinstance(t_type, str) or t_type[0] not in 'cma':
raise TypeError, "argument of 'c', 'm', or 'a' req'd"
return getattr(self, '_%s__%stime' % (self.__class__.__name__, t_type[0]))
def gettimestr(self, t_type):
#gettimestr()仅仅返回一个经 time.ctime()函数格式化的打印良好的字符串形式的时间
return ctime(self.gettimeval(t_type))
def set(self, obj):
self.__data = obj
self.__mtime = self.__atime = time()
def __repr__(self): # repr()
self.__atime = time()
return 'self.__data'
def __str__(self): # str()
self.__atime = time()
return str(self.__data)
def __getattr__(self, attr): # delegate
self.__atime = time()
return getattr(self.__data, attr)
timeWrappedObj = TimedWrapMe(932)
print timeWrappedObj.gettimestr('c')
print timeWrappedObj.gettimestr('m')
print timeWrappedObj.gettimestr('a')
print timeWrappedObj
print timeWrappedObj.gettimestr('c')
print timeWrappedObj.gettimestr('m')
print timeWrappedObj.gettimestr('a')
print timeWrappedObj.set('time is up!')
print timeWrappedObj.gettimestr('m')
print timeWrappedObj
print timeWrappedObj.gettimestr('c')
print timeWrappedObj.gettimestr('m')
print timeWrappedObj.gettimestr('a')
执行结果：
Fri Apr 13 22:19:33 2018
Fri Apr 13 22:19:33 2018
Fri Apr 13 22:19:33 2018
932
Fri Apr 13 22:19:33 2018
Fri Apr 13 22:19:33 2018
Fri Apr 13 22:19:33 2018
None
Fri Apr 13 22:19:33 2018
time is up!
Fri Apr 13 22:19:33 2018
Fri Apr 13 22:19:33 2018
Fri Apr 13 22:19:33 2018
改进包装一个特殊对象
创建一个一个包装文件对象的类。我们的类与一般带一个异常的文件对象行为完全一样：在写模式中，字符串只有全部为大写时，才写入文件。
很多老式机器在处理时，严格要求大写字母，所以，我们要实现一个文件对象，其中所有写入文件的文本会自动转化为大写，程序员就不必担心了。
事实上， 唯一值得注意的不同点是并不使用 open()内建函数， 而是调用 CapOpen 类时行初始化。尽管，参数同 open()完全一样。
包装文件对象（capOpen.py）
这个类扩充了 Python FAQs 中的一个例子，提供一个文件类对象，定制 write()方法，同时，给文件对象授权其它的功能
#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
class CapOpen(object):
def __init__(self, fn, mode='r', buf=-1):
self.file = open(fn, mode, buf)
def __str__(self):
return str(self.file)
def __repr__(self):
return 'self.file'
def write(self, line):
self.file.write(line.upper())
def __getattr__(self, attr):
return getattr(self.file, attr)
f = CapOpen('/tmp/xxx', 'w')
f.write('delegation example
')
f.write('faye is good
')
f.write('at delegating
')
f.close()
print f
执行结果：
<closed file '/tmp/xxx', mode 'w' at 0x7fcf79dc1930>
可以看到，唯一不同的是第一次对 CapOpen()的调用，而不是 open()