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描述符(__get__,__set__,__delete__)
1 描述符是什么:描述符本质就是一个新式类,在这个新式类中,至少实现了__get__(),__set__(),__delete__()中的一个,这也被称为描述符协议
__get__():调用一个属性时,触发
__set__():为一个属性赋值时,触发
__delete__():采用del删除属性时,触发
1 class Foo: #在python3中Foo是新式类,它实现了三种方法,这个类就被称作一个描述符 2 def __get__(self, instance, owner): 3 pass 4 def __set__(self, instance, value): 5 pass 6 def __delete__(self, instance): 7 pass
2 描述符是干什么的:描述符的作用是用来代理另外一个类的属性的(必须把描述符定义成这个类的类属性，不能定义到构造函数中)
1 class Foo: 2 def __get__(self, instance, owner): 3 print('触发get') 4 def __set__(self, instance, value): 5 print('触发set') 6 def __delete__(self, instance): 7 print('触发delete') 8 9 #包含这三个方法的新式类称为描述符,由这个类产生的实例进行属性的调用/赋值/删除,并不会触发这三个方法 10 f1=Foo() 11 f1.name='egon' 12 f1.name 13 del f1.name 14 #疑问:何时,何地,会触发这三个方法的执行 15 16 引子:描述符类产生的实例进行属性操作并不会触发三个方法的执行
1 #描述符Str 2 class Str: 3 def __get__(self, instance, owner): 4 print('Str调用') 5 def __set__(self, instance, value): 6 print('Str设置...') 7 def __delete__(self, instance): 8 print('Str删除...') 9 10 #描述符Int 11 class Int: 12 def __get__(self, instance, owner): 13 print('Int调用') 14 def __set__(self, instance, value): 15 print('Int设置...') 16 def __delete__(self, instance): 17 print('Int删除...') 18 19 class People: 20 name=Str() 21 age=Int() 22 def __init__(self,name,age): #name被Str类代理,age被Int类代理, 23 self.name=name 24 self.age=age 25 26 #何地？：定义成另外一个类的类属性 27 28 #何时？：且看下列演示 29 30 p1=People('alex',18) 31 32 #描述符Str的使用 33 p1.name 34 p1.name='egon' 35 del p1.name 36 37 #描述符Int的使用 38 p1.age 39 p1.age=18 40 del p1.age 41 42 #我们来瞅瞅到底发生了什么 43 print(p1.__dict__) 44 print(People.__dict__) 45 46 #补充 47 print(type(p1) == People) #type(obj)其实是查看obj是由哪个类实例化来的 48 print(type(p1).__dict__ == People.__dict__) 49 50 描述符应用之何时?何地?
3 描述符分两种
一 数据描述符:至少实现了__get__()和__set__()
1 class Foo:
2 def __set__(self, instance, value):
3 print('set')
4 def __get__(self, instance, owner):
5 print('get')
二 非数据描述符:没有实现__set__()
1 class Foo:
2 def __get__(self, instance, owner):
3 print('get')
4 注意事项:
一 .描述符本身应该定义成新式类,被代理的类也应该是新式类
二 .必须把描述符定义成这个类的类属性，不能为定义到构造函数中
三 .要严格遵循该优先级,优先级由高到底分别是
1.类属性
2.数据描述符
3.实例属性
4.非数据描述符
5.找不到的属性触发__getattr__()
1 #描述符Str 2 class Str: 3 def __get__(self, instance, owner): 4 print('Str调用') 5 def __set__(self, instance, value): 6 print('Str设置...') 7 def __delete__(self, instance): 8 print('Str删除...') 9 10 class People: 11 name=Str() 12 def __init__(self,name,age): #name被Str类代理,age被Int类代理, 13 self.name=name 14 self.age=age 15 16 17 #基于上面的演示,我们已经知道,在一个类中定义描述符它就是一个类属性,存在于类的属性字典中,而不是实例的属性字典 18 19 #那既然描述符被定义成了一个类属性,直接通过类名也一定可以调用吧,没错 20 People.name #恩,调用类属性name,本质就是在调用描述符Str,触发了__get__() 21 22 People.name='egon' #那赋值呢,我去,并没有触发__set__() 23 del People.name #赶紧试试del,我去,也没有触发__delete__() 24 #结论:描述符对类没有作用-------->傻逼到家的结论 25 26 ''' 27 原因:描述符在使用时被定义成另外一个类的类属性,因而类属性比二次加工的描述符伪装而来的类属性有更高的优先级 28 People.name #恩,调用类属性name,找不到就去找描述符伪装的类属性name,触发了__get__() 29 30 People.name='egon' #那赋值呢,直接赋值了一个类属性,它拥有更高的优先级,相当于覆盖了描述符,肯定不会触发描述符的__set__() 31 del People.name #同上 32 ''' 33 34 类属性>数据描述符
#描述符Str class Str: def __get__(self, instance, owner): print('Str调用') def __set__(self, instance, value): print('Str设置...') def __delete__(self, instance): print('Str删除...') class People: name=Str() def __init__(self,name,age): #name被Str类代理,age被Int类代理, self.name=name self.age=age p1=People('egon',18) #如果描述符是一个数据描述符(即有__get__又有__set__),那么p1.name的调用与赋值都是触发描述符的操作,于p1本身无关了,相当于覆盖了实例的属性 p1.name='egonnnnnn' p1.name print(p1.__dict__)#实例的属性字典中没有name,因为name是一个数据描述符,优先级高于实例属性,查看/赋值/删除都是跟描述符有关,与实例无关了 del p1.name 数据描述符>实例属性
class Foo: def func(self): print('我胡汉三又回来了') f1=Foo() f1.func() #调用类的方法,也可以说是调用非数据描述符 #函数是一个非数据描述符对象(一切皆对象么) print(dir(Foo.func)) print(hasattr(Foo.func,'__set__')) print(hasattr(Foo.func,'__get__')) print(hasattr(Foo.func,'__delete__')) #有人可能会问,描述符不都是类么,函数怎么算也应该是一个对象啊,怎么就是描述符了 #笨蛋哥,描述符是类没问题,描述符在应用的时候不都是实例化成一个类属性么 #函数就是一个由非描述符类实例化得到的对象 #没错，字符串也一样 f1.func='这是实例属性啊' print(f1.func) del f1.func #删掉了非数据 f1.func() 实例属性>非数据描述符
class Foo: def __set__(self, instance, value): print('set') def __get__(self, instance, owner): print('get') class Room: name=Foo() def __init__(self,name,width,length): self.name=name self.width=width self.length=length #name是一个数据描述符,因为name=Foo()而Foo实现了get和set方法,因而比实例属性有更高的优先级 #对实例的属性操作,触发的都是描述符的 r1=Room('厕所',1,1) r1.name r1.name='厨房' class Foo: def __get__(self, instance, owner): print('get') class Room: name=Foo() def __init__(self,name,width,length): self.name=name self.width=width self.length=length #name是一个非数据描述符,因为name=Foo()而Foo没有实现set方法,因而比实例属性有更低的优先级 #对实例的属性操作,触发的都是实例自己的 r1=Room('厕所',1,1) r1.name r1.name='厨房' 再次验证：实例属性>非数据描述符
class Foo: def func(self): print('我胡汉三又回来了') def __getattr__(self, item): print('找不到了当然是来找我啦',item) f1=Foo() f1.xxxxxxxxxxx 非数据描述符>找不到
5 描述符使用
众所周知，python是弱类型语言，即参数的赋值没有类型限制，下面我们通过描述符机制来实现类型限制功能
1 class Str: 2 def __init__(self,name): 3 self.name=name 4 def __get__(self, instance, owner): 5 print('get--->',instance,owner) 6 return instance.__dict__[self.name] 7 8 def __set__(self, instance, value): 9 print('set--->',instance,value) 10 instance.__dict__[self.name]=value 11 def __delete__(self, instance): 12 print('delete--->',instance) 13 instance.__dict__.pop(self.name) 14 15 16 class People: 17 name=Str('name') 18 def __init__(self,name,age,salary): 19 self.name=name 20 self.age=age 21 self.salary=salary 22 23 p1=People('egon',18,3231.3) 24 25 #调用 26 print(p1.__dict__) 27 p1.name 28 29 #赋值 30 print(p1.__dict__) 31 p1.name='egonlin' 32 print(p1.__dict__) 33 34 #删除 35 print(p1.__dict__) 36 del p1.name 37 print(p1.__dict__) 38 39 牛刀小试
1 class Str: 2 def __init__(self,name): 3 self.name=name 4 def __get__(self, instance, owner): 5 print('get--->',instance,owner) 6 return instance.__dict__[self.name] 7 8 def __set__(self, instance, value): 9 print('set--->',instance,value) 10 instance.__dict__[self.name]=value 11 def __delete__(self, instance): 12 print('delete--->',instance) 13 instance.__dict__.pop(self.name) 14 15 16 class People: 17 name=Str('name') 18 def __init__(self,name,age,salary): 19 self.name=name 20 self.age=age 21 self.salary=salary 22 23 #疑问:如果我用类名去操作属性呢 24 People.name #报错,错误的根源在于类去操作属性时,会把None传给instance 25 26 #修订__get__方法 27 class Str: 28 def __init__(self,name): 29 self.name=name 30 def __get__(self, instance, owner): 31 print('get--->',instance,owner) 32 if instance is None: 33 return self 34 return instance.__dict__[self.name] 35 36 def __set__(self, instance, value): 37 print('set--->',instance,value) 38 instance.__dict__[self.name]=value 39 def __delete__(self, instance): 40 print('delete--->',instance) 41 instance.__dict__.pop(self.name) 42 43 44 class People: 45 name=Str('name') 46 def __init__(self,name,age,salary): 47 self.name=name 48 self.age=age 49 self.salary=salary 50 print(People.name) #完美,解决 51 52 拔刀相助
1 class Str: 2 def __init__(self,name,expected_type): 3 self.name=name 4 self.expected_type=expected_type 5 def __get__(self, instance, owner): 6 print('get--->',instance,owner) 7 if instance is None: 8 return self 9 return instance.__dict__[self.name] 10 11 def __set__(self, instance, value): 12 print('set--->',instance,value) 13 if not isinstance(value,self.expected_type): #如果不是期望的类型，则抛出异常 14 raise TypeError('Expected %s' %str(self.expected_type)) 15 instance.__dict__[self.name]=value 16 def __delete__(self, instance): 17 print('delete--->',instance) 18 instance.__dict__.pop(self.name) 19 20 21 class People: 22 name=Str('name',str) #新增类型限制str 23 def __init__(self,name,age,salary): 24 self.name=name 25 self.age=age 26 self.salary=salary 27 28 p1=People(123,18,3333.3)#传入的name因不是字符串类型而抛出异常 29 30 磨刀霍霍
class Typed: def __init__(self,name,expected_type): self.name=name self.expected_type=expected_type def __get__(self, instance, owner): print('get--->',instance,owner) if instance is None: return self return instance.__dict__[self.name] def __set__(self, instance, value): print('set--->',instance,value) if not isinstance(value,self.expected_type): raise TypeError('Expected %s' %str(self.expected_type)) instance.__dict__[self.name]=value def __delete__(self, instance): print('delete--->',instance) instance.__dict__.pop(self.name) class People: name=Typed('name',str) age=Typed('name',int) salary=Typed('name',float) def __init__(self,name,age,salary): self.name=name self.age=age self.salary=salary p1=People(123,18,3333.3) p1=People('egon','18',3333.3) p1=People('egon',18,3333) 大刀阔斧
大刀阔斧之后我们已然能实现功能了，但是问题是，如果我们的类有很多属性，你仍然采用在定义一堆类属性的方式去实现，low，这时候我需要教你一招：独孤九剑
1 def decorate(cls): 2 print('类的装饰器开始运行啦------>') 3 return cls 4 5 @decorate #无参:People=decorate(People) 6 class People: 7 def __init__(self,name,age,salary): 8 self.name=name 9 self.age=age 10 self.salary=salary 11 12 p1=People('egon',18,3333.3) 13 14 类的装饰器:无参
1 def typeassert(**kwargs): 2 def decorate(cls): 3 print('类的装饰器开始运行啦------>',kwargs) 4 return cls 5 return decorate 6 @typeassert(name=str,age=int,salary=float) #有参:1.运行typeassert(...)返回结果是decorate,此时参数都传给kwargs 2.People=decorate(People) 7 class People: 8 def __init__(self,name,age,salary): 9 self.name=name 10 self.age=age 11 self.salary=salary 12 13 p1=People('egon',18,3333.3) 14 15 类的装饰器:有参
终极大招
1 class Typed: 2 def __init__(self,name,expected_type): 3 self.name=name 4 self.expected_type=expected_type 5 def __get__(self, instance, owner): 6 print('get--->',instance,owner) 7 if instance is None: 8 return self 9 return instance.__dict__[self.name] 10 11 def __set__(self, instance, value): 12 print('set--->',instance,value) 13 if not isinstance(value,self.expected_type): 14 raise TypeError('Expected %s' %str(self.expected_type)) 15 instance.__dict__[self.name]=value 16 def __delete__(self, instance): 17 print('delete--->',instance) 18 instance.__dict__.pop(self.name) 19 20 def typeassert(**kwargs): 21 def decorate(cls): 22 print('类的装饰器开始运行啦------>',kwargs) 23 for name,expected_type in kwargs.items(): 24 setattr(cls,name,Typed(name,expected_type)) 25 return cls 26 return decorate 27 @typeassert(name=str,age=int,salary=float) #有参:1.运行typeassert(...)返回结果是decorate,此时参数都传给kwargs 2.People=decorate(People) 28 class People: 29 def __init__(self,name,age,salary): 30 self.name=name 31 self.age=age 32 self.salary=salary 33 34 print(People.__dict__) 35 p1=People('egon',18,3333.3) 36 37 刀光剑影
6 描述符总结
描述符是可以实现大部分python类特性中的底层魔法,包括@classmethod,@staticmethd,@property甚至是__slots__属性
描述父是很多高级库和框架的重要工具之一,描述符通常是使用到装饰器或者元类的大型框架中的一个组件.
7 利用描述符原理完成一个自定制@property,实现延迟计算（本质就是把一个函数属性利用装饰器原理做成一个描述符：类的属性字典中函数名为key，value为描述符类产生的对象）
1 class Room: 2 def __init__(self,name,width,length): 3 self.name=name 4 self.width=width 5 self.length=length 6 7 @property 8 def area(self): 9 return self.width * self.length 10 11 r1=Room('alex',1,1) 12 print(r1.area) 13 14 @property回顾
1 class Lazyproperty: 2 def __init__(self,func): 3 self.func=func 4 def __get__(self, instance, owner): 5 print('这是我们自己定制的静态属性,r1.area实际是要执行r1.area()') 6 if instance is None: 7 return self 8 return self.func(instance) #此时你应该明白,到底是谁在为你做自动传递self的事情 9 10 class Room: 11 def __init__(self,name,width,length): 12 self.name=name 13 self.width=width 14 self.length=length 15 16 @Lazyproperty #area=Lazyproperty(area) 相当于定义了一个类属性,即描述符 17 def area(self): 18 return self.width * self.length 19 20 r1=Room('alex',1,1) 21 print(r1.area) 22 23 自己做一个@property
1 class Lazyproperty: 2 def __init__(self,func): 3 self.func=func 4 def __get__(self, instance, owner): 5 print('这是我们自己定制的静态属性,r1.area实际是要执行r1.area()') 6 if instance is None: 7 return self 8 else: 9 print('--->') 10 value=self.func(instance) 11 setattr(instance,self.func.__name__,value) #计算一次就缓存到实例的属性字典中 12 return value 13 14 class Room: 15 def __init__(self,name,width,length): 16 self.name=name 17 self.width=width 18 self.length=length 19 20 @Lazyproperty #area=Lazyproperty(area) 相当于'定义了一个类属性,即描述符' 21 def area(self): 22 return self.width * self.length 23 24 r1=Room('alex',1,1) 25 print(r1.area) #先从自己的属性字典找,没有再去类的中找,然后出发了area的__get__方法 26 print(r1.area) #先从自己的属性字典找,找到了,是上次计算的结果,这样就不用每执行一次都去计算 27 28 实现延迟计算功能
1 #缓存不起来了 2 3 class Lazyproperty: 4 def __init__(self,func): 5 self.func=func 6 def __get__(self, instance, owner): 7 print('这是我们自己定制的静态属性,r1.area实际是要执行r1.area()') 8 if instance is None: 9 return self 10 else: 11 value=self.func(instance) 12 instance.__dict__[self.func.__name__]=value 13 return value 14 # return self.func(instance) #此时你应该明白,到底是谁在为你做自动传递self的事情 15 def __set__(self, instance, value): 16 print('hahahahahah') 17 18 class Room: 19 def __init__(self,name,width,length): 20 self.name=name 21 self.width=width 22 self.length=length 23 24 @Lazyproperty #area=Lazyproperty(area) 相当于定义了一个类属性,即描述符 25 def area(self): 26 return self.width * self.length 27 28 print(Room.__dict__) 29 r1=Room('alex',1,1) 30 print(r1.area) 31 print(r1.area) 32 print(r1.area) 33 print(r1.area) #缓存功能失效,每次都去找描述符了,为何,因为描述符实现了set方法,它由非数据描述符变成了数据描述符,数据描述符比实例属性有更高的优先级,因而所有的属性操作都去找描述符了 34 35 一个小的改动，延迟计算的美梦就破碎了
8 利用描述符原理完成一个自定制@classmethod
1 class ClassMethod: 2 def __init__(self,func): 3 self.func=func 4 5 def __get__(self, instance, owner): #类来调用,instance为None,owner为类本身,实例来调用,instance为实例,owner为类本身, 6 def feedback(): 7 print('在这里可以加功能啊...') 8 return self.func(owner) 9 return feedback 10 11 class People: 12 name='linhaifeng' 13 @ClassMethod # say_hi=ClassMethod(say_hi) 14 def say_hi(cls): 15 print('你好啊,帅哥 %s' %cls.name) 16 17 People.say_hi() 18 19 p1=People() 20 p1.say_hi() 21 #疑问,类方法如果有参数呢,好说,好说 22 23 class ClassMethod: 24 def __init__(self,func): 25 self.func=func 26 27 def __get__(self, instance, owner): #类来调用,instance为None,owner为类本身,实例来调用,instance为实例,owner为类本身, 28 def feedback(*args,**kwargs): 29 print('在这里可以加功能啊...') 30 return self.func(owner,*args,**kwargs) 31 return feedback 32 33 class People: 34 name='linhaifeng' 35 @ClassMethod # say_hi=ClassMethod(say_hi) 36 def say_hi(cls,msg): 37 print('你好啊,帅哥 %s %s' %(cls.name,msg)) 38 39 People.say_hi('你是那偷心的贼') 40 41 p1=People() 42 p1.say_hi('你是那偷心的贼') 43 44 自己做一个@classmethod
9 利用描述符原理完成一个自定制的@staticmethod
1 class StaticMethod: 2 def __init__(self,func): 3 self.func=func 4 5 def __get__(self, instance, owner): #类来调用,instance为None,owner为类本身,实例来调用,instance为实例,owner为类本身, 6 def feedback(*args,**kwargs): 7 print('在这里可以加功能啊...') 8 return self.func(*args,**kwargs) 9 return feedback 10 11 class People: 12 @StaticMethod# say_hi=StaticMethod(say_hi) 13 def say_hi(x,y,z): 14 print('------>',x,y,z) 15 16 People.say_hi(1,2,3) 17 18 p1=People() 19 p1.say_hi(4,5,6) 20 21 自己做一个@staticmethod
再看property
一个静态属性property本质就是实现了get，set，delete三种方法
1 class Foo: 2 @property 3 def AAA(self): 4 print('get的时候运行我啊') 5 6 @AAA.setter 7 def AAA(self,value): 8 print('set的时候运行我啊') 9 10 @AAA.deleter 11 def AAA(self): 12 print('delete的时候运行我啊') 13 14 #只有在属性AAA定义property后才能定义AAA.setter,AAA.deleter 15 f1=Foo() 16 f1.AAA 17 f1.AAA='aaa' 18 del f1.AAA 19 20 用法一
1 class Foo: 2 def get_AAA(self): 3 print('get的时候运行我啊') 4 5 def set_AAA(self,value): 6 print('set的时候运行我啊') 7 8 def delete_AAA(self): 9 print('delete的时候运行我啊') 10 AAA=property(get_AAA,set_AAA,delete_AAA) #内置property三个参数与get,set,delete一一对应 11 12 f1=Foo() 13 f1.AAA 14 f1.AAA='aaa' 15 del f1.AAA 16 17 用法二
1 class Goods: 2 3 def __init__(self): 4 # 原价 5 self.original_price = 100 6 # 折扣 7 self.discount = 0.8 8 9 @property 10 def price(self): 11 # 实际价格 = 原价 * 折扣 12 new_price = self.original_price * self.discount 13 return new_price 14 15 @price.setter 16 def price(self, value): 17 self.original_price = value 18 19 @price.deleter 20 def price(self): 21 del self.original_price 22 23 24 obj = Goods() 25 obj.price # 获取商品价格 26 obj.price = 200 # 修改商品原价 27 print(obj.price) 28 del obj.price # 删除商品原价 29 30 案例一
1 #实现类型检测功能 2 3 #第一关： 4 class People: 5 def __init__(self,name): 6 self.name=name 7 8 @property 9 def name(self): 10 return self.name 11 12 # p1=People('alex') #property自动实现了set和get方法属于数据描述符,比实例属性优先级高,所以你这面写会触发property内置的set,抛出异常 13 14 15 #第二关：修订版 16 17 class People: 18 def __init__(self,name): 19 self.name=name #实例化就触发property 20 21 @property 22 def name(self): 23 # return self.name #无限递归 24 print('get------>') 25 return self.DouNiWan 26 27 @name.setter 28 def name(self,value): 29 print('set------>') 30 self.DouNiWan=value 31 32 @name.deleter 33 def name(self): 34 print('delete------>') 35 del self.DouNiWan 36 37 p1=People('alex') #self.name实际是存放到self.DouNiWan里 38 print(p1.name) 39 print(p1.name) 40 print(p1.name) 41 print(p1.__dict__) 42 43 p1.name='egon' 44 print(p1.__dict__) 45 46 del p1.name 47 print(p1.__dict__) 48 49 50 #第三关:加上类型检查 51 class People: 52 def __init__(self,name): 53 self.name=name #实例化就触发property 54 55 @property 56 def name(self): 57 # return self.name #无限递归 58 print('get------>') 59 return self.DouNiWan 60 61 @name.setter 62 def name(self,value): 63 print('set------>') 64 if not isinstance(value,str): 65 raise TypeError('必须是字符串类型') 66 self.DouNiWan=value 67 68 @name.deleter 69 def name(self): 70 print('delete------>') 71 del self.DouNiWan 72 73 p1=People('alex') #self.name实际是存放到self.DouNiWan里 74 p1.name=1 75 76 案例二