(轉)面向對象（深刻）|python描述器詳解

原文：https://zhuanlan.zhihu.com/p/32764345

 

# 相似函數的形式 class A: def __init__(self, name, score): self.name = name # 普通屬性 self.score = score def getscore(self): return self._score def setscore(self, value): print('setting score here') if isinstance(value, int): self._score = value else: print('please input an int') score = property(getscore, setscore) a = A('Bob',90) a.name # 'Bob' a.score # 90 a.score = 'bob' # please input an int

分析上述調用score的過程

• 初始化時即開始訪問score，發現有兩個選項，一個是屬性，另外一個是property(getscore, setscore)對象，由於後者中定義了__get__與__set__方法，所以是一個資料描述器，具備比屬性更高的優先級，因此這裏就訪問了描述器
• 由於初始化時是對屬性進行設置，因此自動調用了描述器的__set__方法
• __set__中對fset屬性進行檢查，這裏即傳入的setscore，不是None，因此調用了fset即setscore方法，這就實現了設置屬性時使用自定義函數進行檢查的目的
• __get__也是同樣，查詢score時，調用__get__方法，觸發了getscore方法

下面是另外一種使用property的方法

# 裝飾器形式，即引言中的形式 class A: def __init__(self, name, score): self.name = name # 普通屬性 self.score = score @property def score(self): print('getting score here') return self._score @score.setter def score(self, value): print('setting score here') if isinstance(value, int): self._score = value else: print('please input an int') a = A('Bob',90) # a.name # 'Bob' # a.score # 90 # a.score = 'bob' # please input an int

下面進行分析

• 在第一種使用方法中，是將函數做爲傳入property中，因此能夠想到是否能夠用裝飾器來封裝
• get部分很簡單，訪問score時，加上裝飾器變成訪問property(score)這個描述器，這個score也做爲fget參數傳入__get__中指定調用時的操做
• 而set部分就不行了，因而有了setter等方法的定義
• 使用了property和setter裝飾器的兩個方法的命名都仍是score，通常同名的方法後面的會覆蓋前面的，因此調用時調用的是後面的setter裝飾器處理過的score，是以若是兩個裝飾器定義的位置調換，將沒法進行屬性賦值操做。
• 而調用setter裝飾器的score時，面臨一個問題，裝飾器score.setter是什麼呢？是score的setter方法，而score是什麼呢，不是下面定義的這個score，由於那個score只至關於參數傳入。自動向其餘位置尋找有沒有現成的score，發現了一個，是property修飾過的score，這是個描述器，根據property的定義，裏面確實有一個setter方法，返回的是property類傳入fset後的結果，仍是一個描述器，這個描述器傳入了fget和fset，這就是最新的score了，之後實例只要調用或修改score，使用的都是這個描述器
• 若是還有del則裝飾器中的score找到的是setter處理過的score，最新的score就會是三個函數都傳入的score
• 對最新的score的調用及賦值刪除都跟前面同樣了

property的原理就講到這裏，從它的定義咱們能夠知道它其實就是將咱們設置的檢查等函數傳入get set等方法中，讓咱們能夠自由對屬性進行操做。它是一個框架，讓咱們能夠方便傳入其餘操做，當不少對象都要進行相同操做的話，重複就是不免的。若是想要避免重複，只有本身寫一個相似property的框架，這個框架不是傳入咱們但願的操做了，而是就把這些操做放在框架裏面，這個框架由於只能實現一種操做而不具備普適性，可是卻能大大減小當前問題代碼重複問題

下面使用描述器定義了Checkint類以後，會發現A類簡潔了很是多

class Checkint: def __init__(self, name): self.name = name def __get__(self, instance, owner): if instance is None: return self else: return instance.__dict__[self.name] def __set__(self, instance, value): if isinstance(value, int): instance.__dict__[self.name] = value else: print('please input an integer') # 相似函數的形式 class A: score = Checkint('score') age = Checkint('age') def __init__(self, name, score, age): self.name = name # 普通屬性 self.score = score self.age = age a = A('Bob', 90, 30) a.name # 'Bob' a.score # 90 # a.score = 'bob' # please input an int # a.age='a' # please input an integer

描述器的應用

由於我本人也剛剛學描述器不久，對它的應用還不是很是瞭解，下面只列舉我如今能想到的它有什麼用，之後若是想到其餘的再補充

• 首先是上文提到的，它是實例方法、靜態方法、類方法、property的實現原理
• 當訪問屬性、賦值屬性、刪除屬性，出現冗餘操做，或者苦思沒法找到答案時，能夠求助於描述器
• 具體使用1：緩存。好比調用一個類的方法要計算比較長的時間，這個結果還會被其餘方法反覆使用，咱們不想每次使用和這個相關的函數都要把這個方法從新運行一遍，因而能夠設計出第一次計算後將結果緩存下來，之後調用都使用存下來的結果。只要使用描述器在__get__方法中，在判斷語句下，obj.__dict__[self.name] = value。這樣每次再調用這個方法都會從這個字典中取得值，而不是從新運行這個方法。（例子來源最後的那個例子）

參考資料

參考網頁以下

• 官網的中文翻譯，給出了描述器功能的總體框架及一些實例
• 官網英文
• 簡書文章，主要講解訪問描述器順序，靜態方法、類方法和實例方法下的訪問狀況
• 簡書文章，對官網的@Property細節解讀
• 一篇譯文能夠再看看他下面附的參考資料（不要先看這篇，這篇有點深，並且我的認爲他有些實現方法捨近求遠）
• 若是想看更多文章，搜索時注意：搜索「描述器」獲得的文章高度重複，基本上就是上面幾篇了，搜「描述符」會找到更多文章