__call__
Python中有一个有趣的语法,只要定义类型的时候,实现__call__函数,这个类型就成为可调用的。
换句话说,我们可以把这个类型的对象当作函数来使用,相当于重载了括号运算符。
例如,现在我们要计算重力环境下的自然落体位移。我们知道Sy=(gt**2)/2,那么,我们可以建立一个函数:
def g_dpm(t):
return (9.8*t**2)/2
我们都知道,地球表面的重力加速度约等于9.8m/s**2,这个函数实在没什么技术含量。
慢,头儿说了,我要算的是火星啊¥%#!
呃……你能说人家无理取闹么?EA的FIFA足球里,我还见过微重力模式的球场,总之,在计算机程序里,很多超现实的需求都有可能。
恩,最简单的办法当然是:
def mar_g_dpm(t):
return (3.92*t**2)/2 #火星表面的重力加速度约等于地球表面的2/5
不过,你真的能保证下次那个可爱的策划不会再设计一个金星场景?或者木星?或者该死的大魔导师行会开始出售新的魔法卷轴——重力操控?
当然,我们可以这样设计这个函数:
def g_dpm(g, t):
return (g*t**2)/2
但是g相对于t,是一个稳定得多的数量,基本上,在一次相关运算中,g可以当作常量。那么,一个可调用对象也许更适合。下面定义这样一个类型:
class g_dpm(object):
def __init__(self, g):
self.g = g
def __call__(self, t):
return (self.g*t**2)/2
计算地球场景的时候,我们就可以令e_dpm = g_dpm(9.8),s = e_dpm(t)。同样的方式,可以很容易的生成其他重力环境下的自由落地公式。
Command模式和委托/事件
Command是GOF的《设计模式》中23种设计模式之一。简单来说,就是把行为对象化,这个过程在Python中是很自然的——Python里的函数本来就是一种对象么。如果只是传递函数对象,用不着C/C++中胆战心惊的函数指针或Boost那样华丽的仿函数类型——这倒不是说Python就比C/C++好,设计目标不同。如果需要更复杂的Command,我们就要用到回调对象了。
事件(event)是framework中常用的设计,通常来讲,事件应该满足以下的要求:
1、有默认行为,如果没有任何事件响应,至少保证事件发生时不会有错误,通常这时什么也不做。
2、允许为一个事件注册多个实现,这个倒不是必须的,但是常见的framework都实现了这一功能。
3、可以注销事件响应,这个就需要第一和第二点的支持。
4、针对不同的事件,可以传入对应的参数,通常这个功能是通过一个object *或void *之类的指针(对象引用)传入一个结构体来实现的。
在.net中为了支持这个功能,专门定制了一个特殊类型——Delegate,它对应C#的关键字delegate。在python中么……这个东西其实很容易实现,事实上,我就在我的程序中使用了下面的代码:
class Delegate(set):
def __call__(self, *arg)
for foo in self:
foo(*arg)
简单吧,利用参数列表,我们还很容的实现了不同事件可能的参数定义要求。当然,这与通常见到的event(sender, args)形式并不冲突。其实,更进一步的话,我们要实现并发响应也很容易:
import thread
class MTDelegate(set):
def __call__(self , *args)
for foo in sender:
thread.start_new_thread(foo, args)
我们还可以让它返回事件响应值的一个序列:
class FunDelegate(set):
def __call__(self, *arg)
return [foo(*arg) for foo in self]
__call__是一个简单而有趣的功能,利用它,我们可以更灵活的设计代码。当然,重载运算符(从C++的观点来看,这里是重载了括号)总是存在一个风险——它太过有趣,所以容易被滥用。在使用之前,我们最好确认,这个功能用在这里,确实有助于我们的工作,而不是画蛇添足。