Python基礎(chǔ)詳解之描述符
更新時(shí)間：2021年04月28日 16:14:02 作者：思想流浪者
這篇文章主要介紹了Python基礎(chǔ)詳解之描述符,文中有非常詳細(xì)的代碼示例,對(duì)正在學(xué)習(xí)python基礎(chǔ)的小伙伴們有非常好的幫助,需要的朋友可以參考下
一、描述符定義
描述符是一種類，我們把實(shí)現(xiàn)了__get__()、__set__()和__delete__()中的其中任意一種方法的類稱之為描述符。
描述符的作用是用來代理一個(gè)類的屬性，需要注意的是描述符不能定義在被使用類的構(gòu)造函數(shù)中，只能定義為類的屬性，它只屬于類的，不屬于實(shí)例，我們可以通過查看實(shí)例和類的字典來確認(rèn)這一點(diǎn)。
描述符是實(shí)現(xiàn)大部分Python類特性中最底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)手段，我們常使用的@classmethod、@staticmethd、@property、甚至是__slots__等屬性都是通過描述符來實(shí)現(xiàn)的。它是很多高級(jí)庫和框架的重要工具之一，是使用到裝飾器或者元類的大型框架中的一個(gè)非常重要組件。
如下示例一個(gè)描述符及引用描述符類的代碼：
class Descriptors:
def __init__(self, key, value_type):
self.key = key
self.value_type = value_type
def __get__(self, instance, owner):
print("===> 執(zhí)行Descriptors的 get")
return instance.__dict__[self.key]
def __set__(self, instance, value):
print("===> 執(zhí)行Descriptors的 set")
if not isinstance(value, self.value_type):
raise TypeError("參數(shù)%s必須為%s" % (self.key, self.value_type))
instance.__dict__[self.key] = value
def __delete__(self, instance):
print("===> 執(zhí)行Descriptors的delete")
instance.__dict__.pop(self.key)
class Person:
name = Descriptors("name", str)
age = Descriptors("age", int)
def __init__(self, name, age):
self.name = name
self.age = age
person = Person("xu", 15)
print(person.__dict__)
person.name
person.name = "xu-1"
print(person.__dict__)
# 結(jié)果：
# ===> 執(zhí)行Descriptors的 set
# ===> 執(zhí)行Descriptors的 set
# {'name': 'xu', 'age': 15}
# ===> 執(zhí)行Descriptors的 get
# ===> 執(zhí)行Descriptors的 set
# {'name': 'xu-1', 'age': 15}
其中，Descriptors類就是一個(gè)描述符，Person是使用描述符的類。
類的__dict__屬性是類的一個(gè)內(nèi)置屬性，類的靜態(tài)函數(shù)、類函數(shù)、普通函數(shù)、全局變量以及一些內(nèi)置的屬性都是放在類__dict__里。
在輸出描述符的變量時(shí)，會(huì)調(diào)用描述符中的__get__方法，在設(shè)置描述符變量時(shí)，會(huì)調(diào)用描述符中的__set__方法。
二、描述符的種類和優(yōu)先級(jí)
描述符分為數(shù)據(jù)描述符和非數(shù)據(jù)描述符。
至少實(shí)現(xiàn)了內(nèi)置__set__()和__get__()方法的描述符稱為數(shù)據(jù)描述符；實(shí)現(xiàn)了除__set__()以外的方法的描述符稱為非數(shù)據(jù)描述符。
描述符的優(yōu)先級(jí)的高低順序：類屬性 > 數(shù)據(jù)描述符 > 實(shí)例屬性 > 非數(shù)據(jù)描述符 > 找不到的屬性觸發(fā)__getattr__()。
在上述“描述符定義”章節(jié)的例子中，實(shí)例person的屬性優(yōu)先級(jí)低于數(shù)據(jù)描述符Descriptors，所以在賦值或獲取值過程中，均調(diào)用了描述符的方法。
class Descriptors:
def __get__(self, instance, owner):
print("===> 執(zhí)行 Descriptors get")
def __set__(self, instance, value):
print("===> 執(zhí)行 Descriptors set")
def __delete__(self, instance):
print("===> 執(zhí)行 Descriptors delete")
class University:
name = Descriptors()
def __init__(self, name):
self.name = name
類屬性 > 數(shù)據(jù)描述符
# 類屬性 > 數(shù)據(jù)描述符
# 在調(diào)用類屬性時(shí)，原來字典中的數(shù)據(jù)描述法被覆蓋為 XX-XX
print(University.__dict__) # {..., 'name': <__main__.Descriptors object at 0x7ff8c0eda278>,}
University.name = "XX-XX"
print(University.__dict__) # {..., 'name': 'XX-XX',}
數(shù)據(jù)描述符 > 實(shí)例屬性
# 數(shù)據(jù)描述符 > 實(shí)例屬性
# 調(diào)用時(shí)會(huì)現(xiàn)在實(shí)例里面找，找不到name屬性，到類里面找，在類的字典里面找到 'name': <__main__.Descriptors object at 0x7fce16180a58>
# 初始化時(shí)調(diào)用 Descriptors 的 __set__； un.name 調(diào)用 __get__
print(University.__dict__)
un = University("xx-xx")
un.name
# 結(jié)果：
# {..., 'name': <__main__.Descriptors object at 0x7ff8c0eda278>,}
# ===> 執(zhí)行 Descriptors set
# ===> 執(zhí)行 Descriptors get
下面是測試 實(shí)例屬性、 非數(shù)據(jù)描述符、__getattr__ 使用代碼
class Descriptors:
def __get__(self, instance, owner):
print("===>2 執(zhí)行 Descriptors get")
class University:
name = Descriptors()
def __init__(self, name):
self.name = name
def __getattr__(self, item):
print("---> 查找 item = {}".format(item))
實(shí)例屬性 > 非數(shù)據(jù)描述符
# 實(shí)例屬性 > 非數(shù)據(jù)描述符
# 在創(chuàng)建實(shí)例的時(shí)候，會(huì)在屬性字典中添加 name，后面調(diào)用 un2.name 訪問，都是訪問實(shí)例字典中的 name
un2 = University("xu2")
print(un2.name) # xu 并沒有調(diào)用到 Descriptors 的 __get__
print(un2.__dict__) # {'name': 'xu2'}
un2.name = "xu-2"
print(un2.__dict__) # {'name': 'xu-2'}
非數(shù)據(jù)描述符 > 找不到的屬性觸發(fā)__getattr__
# 非數(shù)據(jù)描述符 > 找不到的屬性觸發(fā)__getattr__
# 找不到 name1 使用 __getattr__
un3 = University("xu3")
print(un3.name1) # ---> 查找 item = name1
三、描述符的應(yīng)用
使用描述符檢驗(yàn)數(shù)據(jù)類型
class Typed:
def __init__(self, key, type):
self.key = key
self.type = type
def __get__(self, instance, owner):
print("---> get 方法")
# print("instance = {}, owner = {}".format(instance, owner))
return instance.__dict__[self.key]
def __set__(self, instance, value):
print("---> set 方法")
# print("instance = {}, value = {}".format(instance, value))
if not isinstance(value, self.type):
# print("設(shè)置name的值不是字符串： type = {}".format(type(value)))
# return
raise TypeError("設(shè)置{}的值不是{},當(dāng)前傳入數(shù)據(jù)的類型是{}".format(self.key, self.type, type(value)))
instance.__dict__[self.key] = value
def __delete__(self, instance):
print("---> delete 方法")
# print("instance = {}".format(instance))
instance.__dict__.pop(self.key)
class Person:
name = Typed("name", str)
age = Typed("age", int)
def __init__(self, name, age, salary):
self.name = name
self.age = age
self.salary = salary
p1 = Person("xu", 99, 100.0)
print(p1.__dict__)
p1.name = "XU1"
print(p1.__dict__)
del p1.name
print(p1.__dict__)
# 結(jié)果：
# ---> set 方法
# ---> set 方法
# {'name': 'xu', 'age': 99, 'salary': 100.0}
# ---> set 方法
# {'name': 'XU1', 'age': 99, 'salary': 100.0}
# ---> delete 方法
# {'age': 99, 'salary': 100.0}
四、描述符 + 類裝飾器 （給 Person類添加類屬性）
類裝飾器，道理和函數(shù)裝飾器一樣
def Typed(**kwargs):
def deco(obj):
for k, v in kwargs.items():
setattr(obj, k, v)
return obj
return deco
@Typed(x=1, y=2) # 1、Typed(x=1, y=2) ==> deco 2、@deco ==> Foo = deco(Foo)
class Foo:
pass
# 通過類裝飾器給類添加屬性
print(Foo.__dict__) # {......, 'x': 1, 'y': 2}
print(Foo.x)
使用描述符和類裝飾器給 Person類添加類屬性
"""
描述符 + 類裝飾器
"""
class Typed:
def __init__(self, key, type):
self.key = key
self.type = type
def __get__(self, instance, owner):
print("---> get 方法")
# print("instance = {}, owner = {}".format(instance, owner))
return instance.__dict__[self.key]
def __set__(self, instance, value):
print("---> set 方法")
# print("instance = {}, value = {}".format(instance, value))
if not isinstance(value, self.type):
# print("設(shè)置name的值不是字符串： type = {}".format(type(value)))
# return
raise TypeError("設(shè)置{}的值不是{},當(dāng)前傳入數(shù)據(jù)的類型是{}".format(self.key, self.type, type(value)))
instance.__dict__[self.key] = value
def __delete__(self, instance):
print("---> delete 方法")
# print("instance = {}".format(instance))
instance.__dict__.pop(self.key)
def deco(**kwargs):
def wrapper(obj):
for k, v in kwargs.items():
setattr(obj, k, Typed(k, v))
return obj
return wrapper
@deco(name=str, age=int)
class Person:
# name = Typed("name", str)
# age = Typed("age", int)
def __init__(self, name, age, salary):
self.name = name
self.age = age
self.salary = salary
p1 = Person("xu", 99, 100.0)
print(Person.__dict__)
print(p1.__dict__)
p1.name = "XU1"
print(p1.__dict__)
del p1.name
print(p1.__dict__)
# 結(jié)果：
# ---> set 方法
# ---> set 方法
# {..., 'name': <__main__.Typed object at 0x7f3d79729dd8>, 'age': <__main__.Typed object at 0x7f3d79729e48>}
# {'name': 'xu', 'age': 99, 'salary': 100.0}
# ---> set 方法
# {'name': 'XU1', 'age': 99, 'salary': 100.0}
# ---> delete 方法
# {'age': 99, 'salary': 100.0}
五、利用描述符自定義 @property
class Lazyproperty:
def __init__(self, func):
self.func = func
def __get__(self, instance, owner):
print("===> Lazypropertt.__get__ 參數(shù): instance = {}, owner = {}".format(instance, owner))
if instance is None:
return self
res = self.func(instance)
setattr(instance, self.func.__name__, res)
return self.func(instance)
# def __set__(self, instance, value):
# pass
class Room:
def __init__(self, name, width, height):
self.name = name
self.width = width
self.height = height
# @property # area=property(area)
@Lazyproperty # # area=Lazyproperty(area)
def area(self):
return self.width * self.height
# @property 測試代碼
# r = Room("房間", 2, 3)
# print(Room.__dict__) # {..., 'area': <property object at 0x7f8b42de5ea8>,}
# print(r.area) # 6
# r2 = Room("房間2", 2, 3)
# print(r2.__dict__) # {'name': '房間2', 'width': 2, 'height': 3}
# print(r2.area)
# print(Room.area) # <__main__.Lazyproperty object at 0x7faabd589a58>
r3 = Room("房間3", 2, 3)
print(r3.area)
print(r3.area)
# 結(jié)果（只計(jì)算一次）：
# ===> Lazypropertt.__get__ 參數(shù): instance = <__main__.Room object at 0x7fd98e3757b8>, owner = <class '__main__.Room'>
# 6
# 6
六、property 補(bǔ)充
class Foo:
@property
def A(self):
print("===> get A")
@A.setter
def A(self, val):
print("===> set A, val = {}".format(val))
@A.deleter
def A(self):
print("===> del A")
f = Foo()
f.A # ===> get A
f.A = "a" # ===> set A, val = a
del f.A # ===> del A
class Foo:
def get_A(self):
print("===> get_A")
def set_A(self, val):
print("===> set_A, val = {}".format(val))
def del_A(self):
print("===> del_A")
A = property(get_A, set_A, del_A)
f = Foo()
f.A # ===> get_A
f.A = "a" # ===> set_A, val = a
del f.A # ===> del_A
到此這篇關(guān)于Python基礎(chǔ)詳解之描述符的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python描述符內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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