__slot__属性的一个非常简单的例子。

问题:没有__slots__

如果我的类中没有__slot__属性，我可以向对象添加新属性。

class Test:
    pass

obj1=Test()
obj2=Test()

print(obj1.__dict__)  #--> {}
obj1.x=12
print(obj1.__dict__)  # --> {'x': 12}
obj1.y=20
print(obj1.__dict__)  # --> {'x': 12, 'y': 20}

obj2.x=99
print(obj2.__dict__)  # --> {'x': 99}

如果你看上面的例子，你可以看到obj1和obj2有它们自己的x和y属性，python还为每个对象(obj1和obj2)创建了一个dict属性。

假设我的类Test有数千个这样的对象?在我的代码中，为每个对象创建一个额外的属性字典将导致大量的开销(内存，计算能力等)。

解决方案:使用__slots__

现在在下面的例子中，我的类Test包含__slots__属性。现在我不能添加新的属性到我的对象(属性x除外)和python不再创建dict属性。这消除了每个对象的开销，如果您有许多对象，这将变得非常重要。

class Test:
    __slots__=("x")

obj1=Test()
obj2=Test()
obj1.x=12
print(obj1.x)  # --> 12
obj2.x=99
print(obj2.x)  # --> 99

obj1.y=28
print(obj1.y)  # --> AttributeError: 'Test' object has no attribute 'y'

每个python对象都有一个__dict__属性，它是一个包含所有其他属性的字典。例如，当你输入self时。Attr python实际上正在执行self.__dict__[' Attr ']。你可以想象使用字典来存储属性需要一些额外的空间和时间来访问它。

然而，当你使用__slots__时，为该类创建的任何对象都不会有__dict__属性。相反，所有属性访问都直接通过指针完成。

所以如果你想要一个C风格的结构而不是一个完整的类，你可以使用__slots__来压缩对象的大小并减少属性访问时间。一个很好的例子是一个包含属性x和y的Point类。如果你要有很多点，你可以尝试使用__slots__来节省一些内存。

本质上，你没有使用__slots__。

当你认为你可能需要__slots__时，你实际上想要使用轻量级或Flyweight设计模式。在这些情况下，您不再希望使用纯Python对象。相反，您需要一个Python类对象的包装器来包装数组、结构体或numpy数组。

class Flyweight(object):

    def get(self, theData, index):
        return theData[index]

    def set(self, theData, index, value):
        theData[index]= value

类包装器没有属性——它只提供作用于底层数据的方法。方法可以简化为类方法。实际上，它可以简化为仅对底层数据数组进行操作的函数。

引用雅各布·海伦的话:

The proper use of __slots__ is to save space in objects. Instead of having a dynamic dict that allows adding attributes to objects at anytime, there is a static structure which does not allow additions after creation. [This use of __slots__ eliminates the overhead of one dict for every object.] While this is sometimes a useful optimization, it would be completely unnecessary if the Python interpreter was dynamic enough so that it would only require the dict when there actually were additions to the object. Unfortunately there is a side effect to slots. They change the behavior of the objects that have slots in a way that can be abused by control freaks and static typing weenies. This is bad, because the control freaks should be abusing the metaclasses and the static typing weenies should be abusing decorators, since in Python, there should be only one obvious way of doing something. Making CPython smart enough to handle saving space without __slots__ is a major undertaking, which is probably why it is not on the list of changes for P3k (yet).

从Python 3.9开始，字典可用于通过__slots__向属性添加描述。没有描述的属性可以使用None，即使给出了描述，私有变量也不会出现。

class Person:

    __slots__ = {
        "birthday":
            "A datetime.date object representing the person's birthday.",
        "name":
            "The first and last name.",
        "public_variable":
            None,
        "_private_variable":
            "Description",
    }


help(Person)
"""
Help on class Person in module __main__:

class Person(builtins.object)
 |  Data descriptors defined here:
 |
 |  birthday
 |      A datetime.date object representing the person's birthday.
 |
 |  name
 |      The first and last name.
 |
 |  public_variable
"""

类实例的属性有3个属性:实例、属性名和属性值。

在常规属性访问中，实例充当字典，属性名充当字典查找值中的键。

实例(属性)——>值

在__slots__访问中，属性的名称充当字典，实例充当字典查找值中的键。

属性(实例)——>值

在flyweight模式中，属性的名称充当字典，值充当查找实例的字典中的键。

属性(value)——>实例