INTRODUCTION
FLOW CONTROL
FUNCTIONS
DATATYPES
OBJECT & CLASS
Bài tập Python: Lập trình hướng đối tượng (OOP) trong Python Lập trình hướng đối tượng trong Python Class Variables trong Python Tìm hiểu về Methods trong Python Cách sử dụng phương thức __init__() trong Python Các biến Instance trong Python Tìm hiểu về Class Attributes trong Python Hàm Static Methods trong Python Phương thức __str__ trong Python Phương thức __repr__ trong Python Phương thức eq trong Python Tìm hiểu phương thức __hash__ trong Python Phương thức __bool__ trong Python Phương thức del trong Python Tìm hiểu về lớp Property trong Python Tìm hiểu về nạp chồng toán tử trong Python Trình Decorator Property trong Python Thuộc tính chỉ đọc trong Python Thuộc tính Delete trong Python Sử dụng super() trong Python Sử dụng __slots__ trong Python Cách sử dụng Protocol trong Python Sử dụng Enum aliases và @enum.unique trong Python Tùy chỉnh và mở rộng lớp Enum trong Python Cách sử dụng hàm Auto() của Python Single Responsibility Principle trong Python Nguyên tắc Đóng-Mở trong Python Nguyên tắc thay thế Liskov - LSP trong Python Interface Segregation Principle - ISP trong Python. Nguyên tắc đảo ngược sự phụ thuộc trong Python Đa kế thừa trong Python Tìm hiểu về các lớp mixin trong Python Mô tả Descriptors trong Python Phân biệt Data Descriptor và Non-data Descriptor trong Python Phương thức __new__ trong Python Tìm hiểu về Class Type trong Python Lớp Metaclass trong Python Ví dụ sử dụng metaclass trong Python Tìm hiểu về decorator dataclass trong Python Tìm hiểu về các ngoại lệ trong Python Ngoại lệ Raise trong Python Sử dụng câu lệnh raise from trong Python Ngoại lệ tùy chỉnh trong Python Module trong Python Package trong Python Class trong Python Hàm khởi tạo trong Python Kế thừa trong Python Đa kế thừa trong Python Setter và Getter trong Python Override trong Python Interface trong Python Bài tập Python: Module và Class
ADVANCED TOPICS
BỔ SUNG
PYTHON CĂN BẢN
CÁC CHỦ ĐỀ
BÀI MỚI NHẤT
MỚI CẬP NHẬT

Thông báo: Download 4 khóa học Python từ cơ bản đến nâng cao tại đây.

Sử dụng __slots__ trong Python

Trong bài viết này, mình sẽ tìm hiểu về thuộc tính __slots__ trong Python – một công cụ mạnh mẽ giúp tối ưu hóa bộ nhớ cho các lớp. Qua đó, bạn sẽ biết cách sử dụng __slots__ để hạn chế việc sử dụng từ điển (dictionaries) khi quản lý các thuộc tính của đối tượng, từ đó giúp cho chương trình trở nên gọn nhẹ và hiệu quả hơn, đặc biệt khi làm việc với số lượng lớn đối tượng.

test php

banquyen png
Bài viết này được đăng tại freetuts.net, không được copy dưới mọi hình thức.

Giới thiệu về thuộc tính __slots__ trong Python

Xem xét ví dụ về một lớp Point2D với hai thuộc tính tọa độ xy:

class Point2D:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def __repr__(self):
        return f'Point2D({self.x}, {self.y})'

Mỗi đối tượng của lớp Point2D sẽ có thuộc tính __dict__ lưu trữ các thuộc tính của đối tượng. Ví dụ:

point = Point2D(0, 0)
print(point.__dict__)

Mặc định, Python sử dụng từ điển (dictionary) để quản lý các thuộc tính của đối tượng. Từ điển cho phép bạn thêm thuộc tính mới vào đối tượng một cách linh hoạt trong lúc chạy chương trình. Tuy nhiên, điều này đi kèm với việc tiêu tốn bộ nhớ. Nếu lớp Point2D có nhiều đối tượng, sẽ gây ra nhiều chi phí về bộ nhớ.

Bài viết này được đăng tại [free tuts .net]

Để giảm thiểu chi phí bộ nhớ, Python giới thiệu thuộc tính __slots__. Nếu lớp chỉ chứa các thuộc tính đã biết trước, bạn có thể sử dụng __slots__ để yêu cầu Python sử dụng cấu trúc dữ liệu nhỏ gọn hơn thay vì từ điển.

Ví dụ, nếu lớp Point2D chỉ có hai thuộc tính, bạn có thể định nghĩa __slots__ như sau:

class Point2D:
    __slots__ = ('x', 'y')

    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def __repr__(self):
        return f'Point2D({self.x}, {self.y})'

Trong ví dụ này, bạn chỉ định các thuộc tính của lớp trong __slots__ dưới dạng một tuple. Bằng cách này, Python sẽ không sử dụng từ điển __dict__ cho các đối tượng của lớp. Ví dụ:

point = Point2D(0, 0)
print(point.__dict__)

Sẽ dẫn đến lỗi AttributeError:

AttributeError: 'Point2D' object has no attribute '__dict__'

Thay vào đó, bạn sẽ thấy thuộc tính __slots__ trong đối tượng của lớp:

point = Point2D(0, 0)
print(point.__slots__)

Kết quả:

('x', 'y')

Ngoài ra, bạn không thể thêm thuộc tính mới cho đối tượng trong lúc chạy chương trình. Ví dụ:

point.z = 0

Sẽ dẫn đến lỗi:

AttributeError: 'Point2D' object has no attribute 'z'

Tuy nhiên, bạn vẫn có thể thêm các thuộc tính cho lớp:

Point2D.color = 'black'
print(Point2D.__dict__)

Kết quả:

mappingproxy({
    '__doc__': None,
    '__init__': <function Point2D.__init__>,
    '__module__': '__main__',
    '__repr__': <function Point2D.__repr__>,
    '__slots__': ('x', 'y'),
    'color': 'black',
    'x': <member 'x' of 'Point2D' objects>,
    'y': <member 'y' of 'Point2D' objects>
})

Điều này có thể thực hiện được vì Python áp dụng __slots__ cho các đối tượng của lớp, chứ không phải cho chính lớp.

Python __slots__ và kế thừa đơn (single inheritance)

Tiếp theo, mình sẽ xem xét việc sử dụng __slots__ trong ngữ cảnh kế thừa (inheritance).

Lớp cha có sử dụng __slots__ nhưng lớp con thì không

Ví dụ sau định nghĩa lớp Point2D là lớp cha và Point3D là lớp con kế thừa từ Point2D:

class Point2D:
    __slots__ = ('x', 'y')

    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def __repr__(self):
        return f'Point2D({self.x}, {self.y})'


class Point3D(Point2D):
    def __init__(self, x, y, z):
        super().__init__(x, y)
        self.z = z


if __name__ == '__main__':
    point = Point3D(10, 20, 30)
    print(point.__dict__)

Kết quả:

{'z': 30}

Lớp Point3D không sử dụng __slots__, vì vậy đối tượng của lớp này vẫn có thuộc tính __dict__. Lớp con Point3D sẽ sử dụng __slots__ từ lớp cha (nếu có) và sử dụng từ điển cho các thuộc tính của riêng nó.

Nếu bạn muốn lớp Point3D cũng sử dụng __slots__, bạn có thể định nghĩa như sau:

class Point3D(Point2D):
    __slots__ = ('z',)

    def __init__(self, x, y, z):
        super().__init__(x, y)
        self.z = z

Lúc này, lớp Point3D sẽ sử dụng __slots__ cho tất cả các thuộc tính bao gồm x, yz.

Lớp cha không sử dụng __slots__ nhưng lớp con có

Ví dụ sau định nghĩa một lớp cha không sử dụng __slots__ và lớp con có:

class Shape:
    pass


class Point2D(Shape):
    __slots__ = ('x', 'y')

    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

Khi chạy:

point = Point2D(10, 10)
point.color = 'black'
print(point.__dict__)

Kết quả:

{'color': 'black'}

Trong trường hợp này, đối tượng của lớp Point2D sử dụng cả __slots__ và từ điển để lưu trữ thuộc tính.

Kết bài

Việc sử dụng từ điển trong Python để lưu trữ thuộc tính giúp linh hoạt trong việc thêm mới thuộc tính, nhưng lại tạo ra chi phí bộ nhớ không cần thiết khi làm việc với nhiều đối tượng. Bằng cách định nghĩa __slots__ cho các lớp có thuộc tính cố định, bạn có thể yêu cầu Python sử dụng cấu trúc dữ liệu gọn nhẹ hơn, thay vì từ điển. Điều này không chỉ giúp tối ưu hóa bộ nhớ mà còn tăng hiệu suất khi chương trình cần quản lý một số lượng lớn đối tượng.

Cùng chuyên mục:

Hướng dẫn xây dựng Command-Line Interface (CLI) bằng Quo trong Python

Hướng dẫn xây dựng Command-Line Interface (CLI) bằng Quo trong Python

Hướng dẫn toàn diện về module datetime trong Python

Hướng dẫn toàn diện về module datetime trong Python

Cách truy cập và thiết lập biến môi trường trong Python

Cách truy cập và thiết lập biến môi trường trong Python

Lớp dữ liệu (Data Classes) trong Python với decorator @dataclass

Lớp dữ liệu (Data Classes) trong Python với decorator @dataclass

Từ khóa yield trong Python

Từ khóa yield trong Python

Sự khác biệt giữa sort() và sorted() trong Python

Sự khác biệt giữa sort() và sorted() trong Python

Sử dụng Poetry để quản lý dependencies trong Python

Sử dụng Poetry để quản lý dependencies trong Python

Định dạng chuỗi Strings trong Python

Định dạng chuỗi Strings trong Python

Một tác vụ phổ biến khi làm việc với danh sách trong Python

Một tác vụ phổ biến khi làm việc với danh sách trong Python

Làm việc với các biến môi trường trong Python

Làm việc với các biến môi trường trong Python

Sự khác biệt giữa set() và frozenset() trong Python

Sự khác biệt giữa set() và frozenset() trong Python

Sự khác biệt giữa iterator và iterable trong Python

Sự khác biệt giữa iterator và iterable trong Python

Cách làm việc với file tarball/tar trong Python

Cách làm việc với file tarball/tar trong Python

Chuyển đổi kiểu dữ liệu trong Python

Chuyển đổi kiểu dữ liệu trong Python

Sự khác biệt giữa toán tử == và is trong Python

Sự khác biệt giữa toán tử == và is trong Python

Làm việc với file ZIP trong Python

Làm việc với file ZIP trong Python

Cách sử dụng ThreadPoolExecutor trong Python

Cách sử dụng ThreadPoolExecutor trong Python

Sự khác biệt giữa byte objects và string trong Python

Sự khác biệt giữa byte objects và string trong Python

Xử lý độ chính xác các hàm floor, ceil, round, trunc, format  trong Python

Xử lý độ chính xác các hàm floor, ceil, round, trunc, format trong Python

Cách lặp qua nhiều list với hàm zip() trong Python

Cách lặp qua nhiều list với hàm zip() trong Python

Top