在 Python 众多原生特性中,描述符可能是最少被自定义的特性之一,但它在底层实现的方法和属性却无时不刻被使用着,它优雅的实现方式体现出 Python 简洁之美。
定义
- 一个描述符是一个有“绑定行为”的对象属性(object attribute),它的访问控制会被描述器协议方法重写。
- 任何定义了
__get__
,__set__
或者__delete__
任一方法的类称为描述符类,其实例对象便是一个描述符,这些方法称为描述符协议。 - 当对一个实例属性进行访问时,Python 会按
obj.__dict__
→type(obj).__dict__
→type(obj)的父类.__dict__
顺序进行查找,如果查找到目标属性并发现是一个描述符,Python 会调用描述符协议来改变默认的控制行为。 - 描述符是
@property
@classmethod
@staticmethod
和super
的底层实现机制。
特性
- 同时定义了
__get__
和__set__
的描述符称为 数据描述符(data descriptor);仅定义了__get__
的称为 非数据描述符(non-data descriptor) 。两者区别在于:如果obj.__dict__
中有与描述符同名的属性,若描述符是数据描述符,则优先调用描述符,若是非数据描述符,则优先使用obj.__dict__
中属性。 - 描述符协议必须定义在类的层次上,否则无法被自动调用。
描述符协议
__get__(self, instance, owner)
:param self: 描述符对象本身
:param instance: 使用描述符的对象的实例
:param owner: 使用描述符的对象拥有者
__set__(self, instance, value)
:param value: 对描述符的赋值
__delete__(self, instance)
实例
class LazyProperty(object): """ 实现惰性求值(访问时才计算,并将值缓存) 利用了 obj.__dict__ 优先级高于 non-data descriptor 的特性 第一次调用 __get__ 以同名属性存于实例字典中,之后就不再调用 __get__ """ def __init__(self, fun): self.fun = fun def __get__(self, instance, owner): if instance is None: return self value = self.fun(instance) setattr(instance, self.fun.__name__, value) return valueclass ReadonlyNumber(object): """ 实现只读属性(实例属性初始化后无法被修改) 利用了 data descriptor 优先级高于 obj.__dict__ 的特性 当试图对属性赋值时,总会先调用 __set__ 方法从而抛出异常 """ def __init__(self, value): self.value = value def __get__(self, instance, owner): return self.value def __set__(self, instance, value): raise AttributeError( "'%s' is not modifiable" % self.value )class Circle(object): pi = ReadonlyNumber(3.14) def __init__(self, radius): self.radius = radius @LazyProperty def area(self): print('Computing area') return self.pi * self.radius ** 2复制代码
参考文章
欢迎关注
微信公众号:面向人生编程
编程思维不应只存留在代码之中,更应伴随于整个人生旅途,这个公众号不只聊技术,还会聊产品/互联网/经济学等广泛话题,所以也欢迎非程序员关注。