对 Python 特殊方法的拓展应用
疑问
曾经我在学习SQLAlchemy库时对这段代码百思不得其解：
with get_session() as session:
# <class 'sqlalchemy.orm.query.Query'>
query = (
session.query(User)
.filter(User.username == "asd") # line 5
.filter_by(username="asd")
.join(Addreess) # 使用ForeignKey
.join(Addreess,Addreess.user_id==User.id) # 使用显式声明
.limit(10)
.offset(0)
)
在第5行中，使用了会话对象的filter方法来查询数据库中匹配条件的数据，而令我疑惑的地方正是这里。
在我看来，filter方法的参数User.username == "asd"应该是返回一个bool值，要么是True要么是False。
那么问题来了，filter方法怎么可能通过一个bool值参数来完成查询操作呢？这不科学！
这个问题一直困扰了我一年多。
灵感
前不久在V2EX上看到了这一篇帖子：六行代码实现 Python 管道
在这篇帖子中，作者大胆地使用了Python的按位或运算符(|)实现了类似Shell的管道功能（即|左边的表达式的输出作为|右边的表达式的输入）。
作者编写的代码如下：
from functools import partial
class F(partial):
def __ror__(self, other):
if isinstance(other, tuple):
return self(*other)
return self(other)
# 使用样例
range(10) | F(filter, lambda x: x % 2) | F(sum)
首先要知道按位或运算符|的常规用法：对于两个值，只要相应位有一个为1时，结果位就为1。即：
0b01 | 0b00 == 0b01 # True
0b01 | 0b10 == 0b11 # True
0b01 | 0b11 == 0b11 # True
另外一个作用就是取两个集合的并集：
{1, 2, 3} | {2, 3, 4} == {1, 2, 3, 4} # True
然而，Python允许我们自己编写特殊方法来改变该运算符的行为，摆脱运算符的“限制”，由此便可实现管道功能。
答疑
回到我们一开始提出的问题，换个角度思考：
我们可以假设User.username的__eq__方法被重写了，现在User.username == "asd"返回的不再是True或False，而是一个三元元组：(User.username, "==", "asd")。
这样一来，filter方法接收到了这个三元元组参数，自然就可以进行数据库查询了。妙啊！
由于sqlalchemy的源码太过复杂，我没能验证自己的猜测，不过我猜自己的猜测是对的，嘿嘿。
举一反三
简单地写了一段代码进行实践：
class KeyValue: # 假设这就是sql数据库中的每条数据的字段
def __init__(self, key, value=None):
self.key = key
self.value = value
def __gt__(self, obj): # 重写">"运算符方法
return self, ">", obj
class Model: # 假设这就是sql数据库中的每条数据
name = KeyValue("name")
age = KeyValue("age")
def __init__(self, name, age):
self.name = KeyValue("name", name)
self.age = KeyValue("age", age)
class ModelManager:
def __init__(self):
self.__objs = []
def add(self, obj):
self.__objs.append(obj)
def filter(self, expression):
val_left, operator, val_right = expression
if operator == ">":
return [obj for obj in self.__objs if getattr(obj, val_left.key).value > val_right]
else:
raise ValueError("Unparseable expression: %s" % expression)
model_a = Model("A", 9)
model_b = Model("B", 18)
model_c = Model("C", 27)
model_manager = ModelManager()
for model in [model_a, model_b, model_c]:
model_manager.add(model)
assert model_manager.filter(Model.age > 17) == [model_b, model_c, ]
assert model_manager.filter(Model.age > 18) == [model_c, ]