引言

在前面的文章中，我们曾经反复提及的理念，“Python中一切皆对象”。在这个理念支持下，Python中的函数也是对象的一种，那么我们有没有办法自定义对象，像函数一样来使用呢。

按照鸭子类型的理念来看，如果一个对象，用起来好像函数一样，那么这个对象就是“函数”。当然，严格说来，这些可以像函数一样使用的对象，统称为可调用对象。

本文就来简单介绍一下，如何使用Python中的魔术方法来实现可调用对象。

本文的主要内容有：

1、__call__方法与可调用对象

2、可调用对象的使用场景

3、可调用对象与闭包的简单比较

__call__方法与可调用对象

__call__()方法是Python中的一个魔术方法，它允许一个对象可以像函数一样被调用。

实现了__call__()方法的对象被称为可调用对象（Callable Objects）。可调用对象提供了一种灵活的方式来实现行为的封装，并且可以像函数一样被使用。

从广义上来看，函数对象也是可调用对象中的一种。

通过代码，简单演示一下__call__()方法的使用：

import math


class power:
    def __init__(self, n):
        self.n = n

    def __call__(self, value):
        if self.n is None:
            return None
        return math.pow(value, self.n)


if __name__ == '__main__':
    pow_3 = power(3)
    print(f'3^3 = {pow_3(3)}')
    print(f'4^3 = {pow_3(4)}')

执行结果：

从代码及执行结果中，可以看出，我们实现了一个可调用的对象的类power，然后通过这个类实例化的对象，都可以像函数一样直接调用了。

可调用对象的使用场景

虽然上面的例子只是一个很简单的幂运算的演示，其实，我们可以在__call__()方法中，实现支撑业务需求的更加复杂的运算或者操作的组合。

在实际使用中，可调用对象有比较广泛的应用，包括但不限于：

1、函数的对象化：其实函数本身就是对象了，但是直接使用函数，很多时候是缺乏状态的记录与管理的（当然，在函数式编程语境中，我们倡导的是无状态的纯函数），但是很多时候业务场景中，会需要进行状态的管理、操作的效果的累加。

2、可配置的函数行为：通过类的属性和方法来实现动态对函数行为的调整，从而满足更加灵活多变的业务需求。

3、装饰器：使用可调用对象作为装饰器，动态扩充函数的功能，这点在之前的装饰器的模块已经介绍了，需要的话，可以到故纸堆中翻看一下。

4、模拟闭包：这点在闭包章节中，也已经介绍过，闭包是一种给函数添加状态管理能力的手段。而可调用对象也可以实现同样的效果，而且，具有更好的可扩展性和可维护性。

讲道理说，是否要使用纯函数，还是要给函数加上状态管理的功能，还是要结合业务实际出发，看具体的适用场景。

需要适用状态的，非要应用函数式编程的理念来做，费力不讨好，不是脑子抽风了的本本主义了吗。

此外，一旦函数有了状态，类似于闭包，我们就可以很灵活的实现函数工厂、延迟执行函数的相关需求了。这里就不再展开了。

可调用对象与闭包的简单比较

既然可调用对象和闭包都可以实现函数状态管理的功能，干嘛非要添加一个可调用对象的概念呢。

接下来简单比较一下两者的优缺点：

本文的主角是可调用对象，所以先来看一下可调用对象的优缺点：

优点有：

1、状态管理通过类的属性和方法来实现，更加清晰、直观。

2、可以利用类的继承和多态实现可调用对象的行为的扩展，所以具有更好的扩展性。

3、从代码组织上，可调用对象的实现也具有更好的可读性、易于维护。

缺点也是有的：

1、本来这是简单的函数定义，扩展到了类的定义，代码会变得比较冗长。

2、类定义的方式中，会有些不可避免的样板代码，是我们比较讨厌的。

然后来一下闭包的优缺点：

可调用对象的缺点，反过来其实就是闭包的优点，所以闭包的优点有：

1、通过比较简洁的代码就可以实现简单的状态管理。

2、直接通过定义函数来实现所需的功能，避免了繁琐的样板代码。

闭包的缺点有：

1、状态管理实现不如可调用对象那样清晰直观，通常是通过闭包中的自由变量来实现。

2、扩展性相对较差，没法利用面向对象中继承和多态的特性。

所以，关于状态的管理，是该使用闭包还是该使用可调用对象，是要结合具体的使用场景的，没有绝对的好与坏，适用就好。

总结

本文主要介绍了__call__()这个魔术方法的使用，定义出的可调用对象，可以像函数一样被调用。可调用对象在函数对象化、状态的管理、行为的动态配置等场景中都是比较适用的。此外，比较了可调用对象与闭包这两者各自的优缺点。在具体使用中如何进行选择，就是见仁见智了。

以上就是本文的全部内容了，感谢您的拨冗阅读，希望您能有些许收获。