在 Python 中，我们可以经常看到以双下划线 __ 包裹起来的方法，比如最常见的 __init__，这些方法被称为魔法方法（magic method）或特殊方法（special method）。简单地说，这些方法可以给 Python 的类提供特殊功能，方便我们定制一个类，比如 __init__ 方法可以对实例属性进行初始化。
完整的特殊方法列表可在这里查看，本文就一些常见的方法简单做一个说明，方便记忆：
1、call
之前一直以Java作为第一工作语言，初始在接触Django源码时，经常会遇到一个问题，就是：卧槽，这怎么调过来的？？习惯了Java语言Function to Next Funcation的分析步骤，突然间发现没有任何显式调用方法，这个Object怎么就执行了，这个时候就不得不提一下__call__方法，本文就这个方法简单做一个说明，方便记忆～
python中所有的东西都被称为对象，对象分为可以被调用和不可以被调用，可调用对象：即是任何通过函数操作符()来调用的对象，例如函数，函数是对象，可以被调用：
def foo(x):
return x
if __name__ == '__main__':
a = foo(3)
print(a) # 3
print(callable(a)) # False
print(callable(foo)) # True
但是如果是类的话会发生什么情况呢？Python给类提供了名为__call__的特别方法，该方法允许程序员创建可调用的对象(实例)。默认情况下，__call__方法是没有实现的，这意味着大多数情况下实例是不可调用的。
class Test(object):
def method(self):
return 1
if __name__ == '__main__':
a = Test()
print(callable(a)) # False
如何解决这一个问题？这里就用到__call__函数
class Test(object):
def __call__(self):
return 1
if __name__ == '__main__':
a = Test()
print(callable(a)) # True
print(a()) # 1
任何设计都是为了解决问题而存在的，那么__call__方法的用途是什么呢？__call__在那些类的实例经常改变状态的时候会非常有效。调用这个实例是一种改变这个对象状态的直接和优雅的做法:
class Entity:
"""调用实体来改变实体的位置"""
def __init__(self, size, x, y):
self.x, self.y = x, y
self.size = size
def __call__(self, x, y):
"""改变实体的位置"""
self.x, self.y = x, y
if __name__ == '__main__':
e = Entity(1, 2, 3) # 创建实例
e(4, 5) # 实例可以象函数那样执行，并传入x y值，修改对象的x y
2、new & init
1）__new__
-
__new__调用以创建一个 cls 类的新实例； -
如果
__new__未返回一个 cls 的实例，则新实例的__init__()方法就不会被执行； -
__new__的目的主要是允许不可变类型的子类 (例如 int, str 或 tuple) 定制实例创建过程。
2）__init__
- 在实例通过
__new__被创建之后，返回调用者之前调用； - 对象是由
__new__和__init__协作构造完成的
3、str & repr
class Foo(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
>>> print Foo('ethan')
<__main__.Foo object at 0x10c37aa50>
在上面的例子中，我们使用 print 打印一个实例对象，但如果我们想打印更多信息呢，比如把 name 也打印出来，这时，我们可以在类中加入 __str__ 方法，如下：
class Foo(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
def __str__(self):
return 'Foo object (name: %s)' % self.name
>>> print Foo('ethan') # 使用 print
Foo object (name: ethan)
>>>
>>> str(Foo('ethan')) # 使用 str
'Foo object (name: ethan)'
>>>
>>> Foo('ethan') # 直接显示
<__main__.Foo at 0x10c37a490>
可以看到，使用 print 和 str 输出的是 __str__ 方法返回的内容，但如果直接显示则不是，那能不能修改它的输出呢？当然可以，我们只需在类中加入 __repr__ 方法，比如：
class Foo(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
def __str__(self):
return 'Foo object (name: %s)' % self.name
def __repr__(self):
return 'Foo object (name: %s)' % self.name
>>> Foo('ethan')
'Foo object (name: ethan)'
可以看到，现在直接使用 Foo('ethan') 也可以显示我们想要的结果了，然而，我们发现上面的代码中，__str__ 和 __repr__ 方法的代码是一样的，能不能精简一点呢，当然可以，如下：
class Foo(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
def __str__(self):
return 'Foo object (name: %s)' % self.name
__repr__ = __str__
4、iter
在某些情况下，我们希望实例对象可被用于 for...in 循环，这时我们需要在类中定义 __iter__ 和 next（在 Python3 中是 __next__）方法，其中，__iter__ 返回一个迭代对象，next 返回容器的下一个元素，在没有后续元素时抛出 StopIteration 异常，看一个斐波那契数列的例子：
class Fib(object):
def __init__(self):
self.a, self.b = 0, 1
def __iter__(self): # 返回迭代器对象本身
return self
def next(self): # 返回容器下一个元素
self.a, self.b = self.b, self.a + self.b
return self.a
>>> fib = Fib()
>>> for i in fib:
... if i > 10:
... break
... print i
...
1
1
2
3
5
8
5、getitem
有时，我们希望可以使用 obj[n] 这种方式对实例对象进行取值，比如对斐波那契数列，我们希望可以取出其中的某一项，这时我们需要在类中实现 __getitem__ 方法，比如下面的例子：
class Fib(object):
def __getitem__(self, n):
a, b = 1, 1
for x in xrange(n):
a, b = b, a + b
return a
>>> fib = Fib()
>>> fib[0], fib[1], fib[2], fib[3], fib[4], fib[5]
(1, 1, 2, 3, 5, 8)
我们还想更进一步，希望支持 obj[1:3] 这种切片方法来取值，这时 __getitem__ 方法传入的参数可能是一个整数，也可能是一个切片对象 slice，因此，我们需要对传入的参数进行判断，可以使用 isinstance 进行判断，改后的代码如下：
class Fib(object):
def __getitem__(self, n):
if isinstance(n, slice): # 如果 n 是 slice 对象
a, b = 1, 1
start, stop = n.start, n.stop
L = []
for i in xrange(stop):
if i >= start:
L.append(a)
a, b = b, a + b
return L
if isinstance(n, int): # 如果 n 是 int 型
a, b = 1, 1
for i in xrange(n):
a, b = b, a + b
return a
现在，我们试试用切片方法：
>>> fib = Fib()
>>> fib[0:3]
[1, 1, 2]
>>> fib[2:6]
[2, 3, 5, 8]
上面，我们只是简单地演示了 getitem 的操作，但是它还很不完善，比如没有对负数处理，不支持带 step 参数的切片操作 obj[1:2:5] 等等，读者有兴趣的话可以自己实现看看。
__geitem__ 用于获取值，类似地，__setitem__ 用于设置值，__delitem__ 用于删除值，让我们看下面一个例子：
class Point(object):
def __init__(self):
self.coordinate = {}
def __str__(self):
return "point(%s)" % self.coordinate
def __getitem__(self, key):
return self.coordinate.get(key)
def __setitem__(self, key, value):
self.coordinate[key] = value
def __delitem__(self, key):
del self.coordinate[key]
print 'delete %s' % key
def __len__(self):
return len(self.coordinate)
__repr__ = __str__
在上面，我们定义了一个 Point 类，它有一个属性 coordinate（坐标），是一个字典，让我们看看使用：
>>> p = Point()
>>> p['x'] = 2 # 对应于 p.__setitem__('x', 2)
>>> p['y'] = 5 # 对应于 p.__setitem__('y', 5)
>>> p # 对应于 __repr__
point({'y': 5, 'x': 2})
>>> len(p) # 对应于 p.__len__
2
>>> p['x'] # 对应于 p.__getitem__('x')
2
>>> p['y'] # 对应于 p.__getitem__('y')
5
>>> del p['x'] # 对应于 p.__delitem__('x')
delete x
>>> p
point({'y': 5})
>>> len(p)
1
6、getattr
当我们获取对象的某个属性，如果该属性不存在，会抛出 AttributeError 异常，比如：
class Point(object):
def __init__(self, x=0, y=0):
self.x = x
self.y = y
>>> p = Point(3, 4)
>>> p.x, p.y
(3, 4)
>>> p.z
---------------------------------------------------------------------------
AttributeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-547-6dce4e43e15c> in <module>()
----> 1 p.z
AttributeError: 'Point' object has no attribute 'z'
那有没有办法不让它抛出异常呢？当然有，只需在类的定义中加入 __getattr__ 方法，比如：
class Point(object):
def __init__(self, x=0, y=0):
self.x = x
self.y = y
def __getattr__(self, attr):
if attr == 'z':
return 0
>>> p = Point(3, 4)
>>> p.z
0
现在，当我们调用不存在的属性（比如 z）时，解释器就会试图调用 __getattr__(self, 'z') 来获取值，但是，上面的实现还有一个问题，当我们调用其他属性，比如 w ，会返回 None，因为 __getattr__ 默认返回就是 None，只有当 attr 等于 'z' 时才返回 0，如果我们想让 __getattr__ 只响应几个特定的属性，可以加入异常处理，修改 __getattr__ 方法，如下：
def __getattr__(self, attr):
if attr == 'z':
return 0
raise AttributeError("Point object has no attribute %s" % attr)
这里再强调一点，__getattr__ 只有在属性不存在的情况下才会被调用，对已存在的属性不会调用 __getattr__。
与 __getattr__ 一起使用的还有 __setattr__, __delattr__，类似 obj.attr = value, del obj.attr，看下面一个例子：
class Point(object):
def __init__(self, x=0, y=0):
self.x = x
self.y = y
def __getattr__(self, attr):
if attr == 'z':
return 0
raise AttributeError("Point object has no attribute %s" % attr)
def __setattr__(self, *args, **kwargs):
print 'call func set attr (%s, %s)' % (args, kwargs)
return object.__setattr__(self, *args, **kwargs)
def __delattr__(self, *args, **kwargs):
print 'call func del attr (%s, %s)' % (args, kwargs)
return object.__delattr__(self, *args, **kwargs)
>>> p = Point(3, 4)
call func set attr (('x', 3), {})
call func set attr (('y', 4), {})
>>> p.z
0
>>> p.z = 7
call func set attr (('z', 7), {})
>>> p.z
7
>>> p.w
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<stdin>", line 8, in __getattr__
AttributeError: Point object has no attribute w
>>> p.w = 8
call func set attr (('w', 8), {})
>>> p.w
8
>>> del p.w
call func del attr (('w',), {})
>>> p.__dict__
{'y': 4, 'x': 3, 'z': 7}
