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Python中的类与对象之、描述符详解

2020-06-27 20:17:54

这篇文章主要介绍了Python中的描述符详解,属于Python学习过程中类与对象的基本知识,需要的朋友可以参考下

描述符(Descriptors)是Python语言中一个深奥但却重要的一部分。它们广泛应用于Python语言的内核,熟练掌握描述符将会为Python程序员的工具箱添加一个额外的技巧。为了给接下来对描述符的讨论做一些铺垫,我将描述一些程序员可能会在日常编程活动中遇到的场景,然后我将解释描述符是什么,以及它们如何为这些场景提供优雅的解决方案。在这篇总结中,我会使用新样式类来指代Python版本。

1、假设一个程序中,我们需要对一个对象属性执行严格的类型检查。然而,Python是一种动态语言,所以并不支持类型检查,但是这并不妨碍我们实现自己版本,且较为初级的类型检查。对象属性类型检查的传统方法可能采用下面的方式:

? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 def __init__(self, name, age): if isinstance(str, name): self.name = name else: raise TypeError("Must be a string") if isinstance(int, age): self.age = age else: raise TypeError("Must be an int")

上面是执行这种类型检查的一种方法,但是参数数量增加时它将变得比较繁琐。另外,在赋值之前,我们可以创建一个在__init__中调用的type_check(type, val)函数,但是当我们想在其他地方设置属性值时,该如何简单地实现这种检查呢。我想到的一个快速解决方案是Java中的getters和setters,但是这并不符合Python风格,并且比较麻烦。

2、假设在一个程序中,我们想创建一些在运行时立刻初始化然后变成只读的属性。有人也能想到利用Python中的特殊方法来实现,但这种实现方法仍旧是笨拙和繁琐的。

3、最后,设想一个程序中,我们希望以某种方式自定义对象属性的访问。例如需要记录这种属性的访问。同样的,还是可以想到一个解决方法,即使这种解决方案可能比较笨重并且不可复用。

上述问题因都与属性引用相关而全部联系在了一起。下面,我们将尝试自定义属性的访问方法。Python描述符

针对上面所列的问题,描述符提供了优雅、简洁、健壮和可重用的解决方案。简而言之,一个描述符就是一个对象,该对象代表了一个属性的值。这就意味着如果一个账户对象有一个属性“name”,那么描述符就是另一个能够用来代表属性“name”持有值的对象。描述符协议中“定义了__get__”、“__set__”或”__delete__” 这些特殊方法,描述符是实现其中一个或多个方法的对象。这些方法中每一种方法的签名如下所示:

? 1 2 3 4 5 python descr.get(self,obj,type=None)->value。 descr.__set__(self, obj, value) > None descr.__delete__(self, obj) > None

实现__get__方法的对象是非数据描述符,意味着在初始化之后它们只能被读取。而同时实现__get__和__set__的对象是数据描述符,意味着这种属性是可写的。

为了更好地理解描述符,我们给出针对上述问题基于描述符的解决方法。使用Python描述符实现对象属性的类型检查将是一个非常简单的任务。装饰器实现这种类型检查的代码如下所示:

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