本文介绍了一种在 Python 中使用通配符批量设置多个对象属性的方法。通过创建一个中间类 RegistersView，可以拦截属性的设置和获取操作，并将这些操作传播到一组 Register 对象上，从而实现同时修改多个寄存器值的目标。
在处理具有多个相似对象（例如寄存器）的场景时，经常需要同时修改它们的属性。如果使用循环逐个修改，代码会显得冗长且不易维护。本文提供一种优雅的解决方案，通过引入一个中间类，利用 Python 的魔术方法 __setattr__ 和 __getattr__ 拦截属性访问，实现批量设置属性的功能。
实现原理
核心思想是创建一个 RegistersView 类，该类持有一个 Register 对象列表。当通过 RegistersView 实例设置属性时，__setattr__ 方法会被调用，该方法遍历 RegistersView 内部的 Register 列表，并将属性设置应用到每个 Register 对象上。类似地，当获取属性时，__getattr__ 方法会被调用，该方法返回一个包含所有 Register 对象对应属性值的列表。
代码示例
首先，定义一个简单的 Register 类：
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class Register:
def __init__(self, name, value=0):
self.name = name
self.value = value
def __repr__(self):
return str(self.value)接下来，创建 RegistersView 类：
class RegistersView:
_registers: list[Register]
def __init__(self, registers: list[Register]):
self._registers = registers
def __setattr__(self, key, value):
if key in ["_registers"]:
super().__setattr__(key, value)
else:
for r in self._registers:
setattr(r, key, value)
def __getattr__(self, item):
if item in ["_registers"]:
super().__getattribute__(item)
else:
return [getattr(r, item) for r in self._registers]最后，修改 Memory 类，使其在 __getitem__ 方法中返回 RegistersView 实例：
import fnmatch
class Memory:
_registers: dict
def __init__(self):
self._registers = {
"registerName1": Register("registerName1"),
"registerName2": Register("registerName2"),
"registerName3": Register("registerName3"),
}
def __getitem__(self, registerId):
if '*' in registerId or '?' in registerId:
regs = list(filter(lambda register: fnmatch.fnmatch(register.name, registerId), self._registers.values()))
return RegistersView(regs)
return self._registers[registerId]
def __repr__(self):
return f"MEMO {self._registers}"
if __name__ == '__main__':
aMemory = Memory()
print(aMemory)
# MEMO {'registerName1': 0, 'registerName2': 0, 'registerName3': 0}
aRegister = aMemory["registerName1"]
aRegister.value = 12
allReg = aMemory["registerName*"]
print(aMemory, allReg.value)
# MEMO {'registerName1': 12, 'registerName2': 0, 'registerName3': 0} [12, 0, 0]
allReg.value = 14
print(aMemory, allReg.value)
# MEMO {'registerName1': 14, 'registerName2': 14, 'registerName3': 14} [14, 14, 14]使用方法
- 创建 Memory 实例。
- 使用带有通配符的键访问 Memory 实例，例如 aMemory["registerName*"]。这将返回一个 RegistersView 实例。
- 通过 RegistersView 实例设置属性，例如 allReg.value = 14。这将同时修改所有匹配的 Register 对象的 value 属性。
注意事项
- RegistersView 类仅用于批量设置属性，如果需要对单个 Register 对象进行操作，可以直接通过 Memory 实例访问，例如 aMemory["registerName1"].value = 12。
- RegistersView 类的 __getattr__ 方法返回一个列表，包含所有匹配的 Register 对象的对应属性值。在使用时需要注意处理列表。
- 通配符匹配使用 fnmatch 模块，支持 * 和 ? 等通配符。
总结
通过引入 RegistersView 类，可以方便地实现批量设置多个对象属性的功能，避免了使用循环的繁琐。这种方法不仅简洁高效，而且提高了代码的可读性和可维护性。在处理具有多个相似对象的场景时，可以考虑使用这种方法来简化代码。
