Практика работы с объектами в Python

Расширенные примеры работы с объектами

Пример 1: Метакласс для автоматической регистрации подклассов

Метакласс RegistryMeta собирает все подклассы Base в словарь.

class RegistryMeta(type):
    registry = {}
    def __new__(cls, name, bases, dct):
        new_class = super().__new__(cls, name, bases, dct)
        if name != 'Base':
            cls.registry[name] = new_class
        return new_class

class Base(metaclass=RegistryMeta):
    pass

class A(Base):
    pass

class B(Base):
    pass

print(RegistryMeta.registry)

{'A': <class '__main__.A'>, 'B': <class '__main__.B'>}

Пример 2: Контекстный менеджер на основе объекта

Класс FileHandler реализует протокол контекстного менеджера для безопасной работы с файлами.

class FileHandler:
    def __init__(self, filename, mode):
        self.filename = filename
        self.mode = mode
        self.file = None
    def __enter__(self):
        self.file = open(self.filename, self.mode)
        return self.file
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        if self.file:
            self.file.close()
        return False

with FileHandler('test.txt', 'w') as f:
    f.write('Hello, World!')

Пример 3: Глубокое и поверхностное копирование

Разница между copy.copy и copy.deepcopy на примере вложенных списков.

import copy

class Data:
    def __init__(self, items):
        self.items = items

original = Data([1, 2, [3, 4]])
shallow = copy.copy(original)
deep = copy.deepcopy(original)

original.items[2].append(5)
print("Original items:", original.items)
print("Shallow items:", shallow.items)
print("Deep items:", deep.items)

Original items: [1, 2, [3, 4, 5]]
Shallow items: [1, 2, [3, 4, 5]]
Deep items: [1, 2, [3, 4]]

Пример 4: Слабые ссылки для предотвращения циклических ссылок

Использование weakref.ref в дереве узлов для избежания утечек памяти.

import weakref

class Node:
    def __init__(self, value):
        self.value = value
        self.parent = None
        self.children = []
    def add_child(self, child):
        self.children.append(child)
        child.parent = weakref.ref(self)

parent = Node('parent')
child = Node('child')
parent.add_child(child)
print(child.parent())
del parent
print(child.parent())

<__main__.Node object at 0x...>
None

Пример 5: Декоратор класса для логгирования доступа к атрибутам

Декоратор logged оборачивает класс, переопределяя __getattribute__ для вывода сообщений.

def logged(cls):
    class LoggedClass(cls):
        def __getattribute__(self, name):
            print(f"Accessing {name}")
            return super().__getattribute__(name)
    return LoggedClass

@logged
class MyClass:
    def __init__(self, value):
        self.value = value
    def show(self):
        return self.value

obj = MyClass(42)
print(obj.value)
print(obj.show())

Accessing value
42
Accessing show
Accessing value
42

Пример 6: Паттерн Состояние с использованием объектов

Переключение состояния объекта через делегирование вызова объекту состояния.

class State:
    def handle(self, context):
        pass

class ConcreteStateA(State):
    def handle(self, context):
        print("State A: переход в B")
        context.state = ConcreteStateB()

class ConcreteStateB(State):
    def handle(self, context):
        print("State B: переход в A")
        context.state = ConcreteStateA()

class Context:
    def __init__(self, state):
        self.state = state
    def request(self):
        self.state.handle(self)

c = Context(ConcreteStateA())
c.request()
c.request()
c.request()

State A: переход в B
State B: переход в A
State A: переход в B