Python 数据模型、类型协议和魔术方法

Question

是否有“思维导图”、UML 图、图形或一些针对不同 Python 类型及其必须实现的神奇方法的可靠参考？

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我正在使用 Python 3.8。数据模型文档和内置类型文档非常简洁，它将帮助我了解 python 中不同类型存在的不同协议的高级概述（我已经“学习”（阅读？） ，例如，要实现“类似不可变”的对象，您必须遵守Immutable ProtocolPython中的 ，这意味着您必须实现__len__和__getitem__。要使其“类似可变”，您必须进一步添加__setitem__和__delitem__)。

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我没有看到（据我搜索到的）Python 文档中使用了“协议”一词，并且最接近的良好描述似乎来自集合抽象基类模块。然而，作为一个新手，我不确定是否collections.abc完全是别的东西，或者那里提供的信息是否适用于 python 内置类型（即list、tuple、dict等；特别是因为collections.abc文档指出它“提供[es]替代方案）到 Python\xe2\x80\x99s 通用内置容器、字典、列表、集合和元组”，第二个是因为我不会想到去collections Python\xe2\x80\x99s 通用内置容器、字典、列表、集合和元组”，其次是因为如果我想了解 python 中的默认内置函数，模块语言本身）。

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有人有可靠的资源吗？如果信息采用某种继承关系格式，这样信息就不会重复，这将很有帮助。例如，在我上面的例子中，与其说一个mutable-like对象实现了__len__、__getitem__、__setitem__和__delitem__，不如说如果它被“分块”并且信息类似于“一个mutable-like对象继承immutable-like并添加__setitem__，和__delitem__。

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有什么想法吗？我认为这对新手来说是一个巨大的困惑源，许多错误都是由于对 python 数据类型的误解而导致的。

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Answer 1

从术语表中构建了很多内容，这是我目前能做的最好的事情。我希望这个问题可以通过其他人的多个答案来扩展。

定义

• 可变：实例化后其值可以改变的对象
• 不可变：实例化后其值不能改变的对象
• 容器：包含对其他对象的引用的对象
• 序列：由非负数索引的有限有序集
• 映射：由任意索引集索引的有限对象集
• Callable：类型可以与函数调用操作一起应用
• Number ( numbers)：支持数字运算的不可变值
• 范围：不可变的数字序列
• 字符串：通过索引访问的不可变字符序列
• 字节：不可变的短整数序列
• List ( [])：通过索引访问的对象引用的可变序列
• Dictionary ( {key: value})：通过键访问的对象引用的可变映射
• Tuple ( ())：通过索引访问的对象引用的不可变序列
• Set( {})：唯一且不可变对象的可变无序集合
• 冻结集：唯一且可哈希对象的不可变且可哈希的集合

类型

• 可订购/可比较：实现__eq__()和__lt__()、__le__()、__gt__()、__ge__()。对于遏制检查（即与 一起使用in），实现__contains__()或是一个Iterable
• Iterable：能够一次返回一个成员的对象
• 迭代器：实现__iter__()（返回对象）和__next__()（从容器返回下一个项目；StopIteration完成时引发）
• 生成器：实现__iter__()（产生对象）和__next__()（从容器中产生下一个项目；StopIteration完成时引发）
• 不可变序列：实现__hash__()
• 上下文可管理：实现__enter__()and __exit__()（在语句中使用with）
• 描述符：实现__get__()、__set__()和/或__delete__()

重载操作

• 序列：
  • +是串联
  • *是重复2

2注意：序列中重复的项目不会被复制，而是会被多次引用。要制作唯一的副本，请使用列表理解或生成器表达式。

补充评论

• 类型built-in是所有lower case对象（例如list、tuple、str等）
• 全部Sequences是Iterables
• 为了从旧的不可变对象创建新的不可变对象，必须创建一个新对象
• Sets也Dicitionaries支持理解
• Bitwise Operations可用于Sets实现集合论运算（即并集、交集、对称差集等）

序列类型的概念分组

1. 容器/平面序列

   • 容器序列：可以容纳不同类型的物品（list, tuple, collections.deque）
   • 平面序列：只能容纳一种类型的项目 ( str, bytes, bytearray, memoryview, array.array)

2. 可变/不可变序列

   • 可变序列： list , bytearray, array.array, collections.deque,memoryview
   • 不可变序列： tuple , str,bytes

另一个很好的参考是Luciano Ramalho 的 Fluent Python