python3 描述器

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mob649e81553a70 2023-08-03 09:32:19 ©著作权

文章标签 赋值 Python python 文章分类 Python 后端开发

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Python3 描述器

Python是一种功能强大的编程语言，提供了许多高级功能和特性。其中一个重要的特性是描述器（descriptor）。描述器是一种Python协议，它允许我们对属性的访问和修改进行更多的控制。

什么是描述器？

描述器是一个实现了特定协议的类，它可以通过定义__get__、__set__和__delete__三个方法中的一个或多个来控制属性的访问和修改。

__get__方法定义了当属性被访问时应该执行的操作。
__set__方法定义了当属性被赋值时应该执行的操作。
__delete__方法定义了当属性被删除时应该执行的操作。

通过使用描述器，我们可以在属性访问和修改的过程中进行额外的计算、验证或其他任意操作。

描述器的应用

描述器的主要应用之一是实现属性访问的控制。我们可以通过定义__get__和__set__方法来控制对属性的访问和修改。

下面是一个示例，演示了如何使用描述器来实现一个只读属性：

class ReadOnly:
    def __init__(self, value):
        self._value = value
    
    def __get__(self, instance, owner):
        return self._value

class Example:
    attribute = ReadOnly(42)

example = Example()
print(example.attribute)  # 输出: 42
example.attribute = 10   # 抛出 AttributeError: can't set attribute

在上面的示例中，我们定义了一个ReadOnly描述器，它的__get__方法返回保存在描述器中的值。通过将ReadOnly描述器分配给Example类的attribute属性，我们可以确保该属性只能被读取，而不能被修改。

在第二个例子中，我们定义了一个Square描述器，它的__get__方法返回一个数字的平方值，__set__方法用于对属性的赋值进行限制：

class Square:
    def __get__(self, instance, owner):
        return instance._value ** 2
    
    def __set__(self, instance, value):
        if value >= 0:
            instance._value = value
        else:
            raise ValueError("Value must be non-negative")

class Example:
    attribute = Square()

example = Example()
example.attribute = 5
print(example.attribute)  # 输出：25
example.attribute = -5   # 抛出 ValueError: Value must be non-negative

在上面的示例中，我们定义了一个Square描述器，它将属性的值平方并返回。__set__方法用于验证属性的赋值，如果赋值为负数则会引发异常。

描述器链

描述器可以通过组合和嵌套的方式进行链式调用，从而实现更复杂的功能。

下面是一个示例，演示了如何通过描述器链来控制属性访问的顺序：

class UpperCase:
    def __get__(self, instance, owner):
        return instance._value.upper()

class Square:
    def __get__(self, instance, owner):
        return instance._value ** 2

class Example:
    attribute = UpperCase()  # 先转换为大写
    attribute = Square()     # 然后计算平方

example = Example()
example._value = 5
print(example.attribute)  # 输出: 25

在上面的示例中，我们定义了两个描述器UpperCase和Square，它们分别将属性值转换为大写和计算平方。通过使用描述器链，我们可以按特定的顺序对属性进行操作。