懒加载是一种编程范式,它推迟加载操作,直到不得不这样做。通常,当操作开销很大,需要耗费大量时间或空间时,惰性求值是首选实现。例如,在 Python 中,涉及惰性求值的最著名技术之一是生成器。生成器不是为迭代创建整个序列,而是懒惰地一次生成一个元素。
在 Python 世界之外,许多其他面向对象的编程语言,例如 Swift 和 Kotlin,都具有与对象相关的惰性求值。具体来说,你可以指定自定义实例对象的特定属性是惰性的,这意味着在显式访问这些属性之前不会创建这些属性。
为什么需要懒加载
在我们开始讨论懒属性之前,有些人可能想知道为什么它很重要,或者我们为什么要使用懒属性。
比如在社交网站中,一个功能是查看一个人的关注者,以列表的形式呈现。当我们点击一个用户时,我们可以在弹出窗口中查看该用户的个人资料。获取用户个人资料数据的操作可能很昂贵,不仅需要访问远程服务器,还需要将数据存储在内存中。
那么在编程实现时可以把关注者的本文来源gao($daima.com搞@代@#码8网^个人资料作为懒属性,仅在点击特定用户名时才获取该属性。
这就是为什么我们需要懒属性。
如何使用懒加载
方法 1:
使用 @property
@property 是一个装饰器,可以将常规函数转化为属性,比如支持点符号访问。因此,严格来说,创建属性并不是真正创建懒属性本身。相反,它只是提供一个接口来简化数据处理的问题。让我们先看看下面的代码。
class User: def __init__(self): self._profile_data = None @property def profile_data(self): if self._profile_data is None: print("执行耗时操作...") self._profile_data = 'profile data' return self._profile_data demo = User() print("init done") print(demo.profile_data) #init done #执行耗时操作... #profile data
初始化完成后并不会执行耗时操作,对应的加载用户列表就不会觉得卡。只有在获取用户资料(点击操作)时,程序会先判断是否已经存在 _profile_data,没有才会执行耗时操作,如果有直接返回,大大提升了效率。
方法 2:
使用 __getattr__
特殊方法
在 Python 中,名称前后有双下划线的函数称为魔术方法。__getattr__
可以帮助我们实现懒属性。
对于自定义类,实例对象的属性保存在字典中,可以访问实例对象的 __dict__
属性获取。值得注意的是,如果__dict__
不包含指定的属性,Python 将会调用魔术方法 __getattr__
,写个代码你就明白了:
class User: def __init__(self): self._profile_data = None self.name = 'None' def __getattr__(self, item): print("called __getattr__") if item == 'profile_data': if self._profile_data is None: print("执行耗时操作...") self._profile_data = 'profile data' return self._profile_data user = User() print("init done") print(user.__dict__) print(user.profile_data) print(user.__dict__) print(user.name)
输出结果如下:
init done {'_profile_data': None, 'name': 'None'} called __getattr__ 执行耗时操作... profile data {'_profile_data': 'profile data', 'name': 'None'} None