python中property的底层实现

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mob64ca12d84572 2024-09-07 05:47:16 ©著作权

文章标签 Python 甘特图底层实现 文章分类 Python 后端开发

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Python 中 `property` 的底层实现

在 Python 中，property 是一个非常实用的特性，允许我们在类中定义方法，并通过一对简单的访问器来访问和修改这些方法。这种方式不仅使代码更加优雅，也封装了属性的实现细节。本文将深入探讨 property 的底层实现，配合代码示例以及可视化的序列图与甘特图，帮助大家更好地理解。

一、`property` 的基本用法

property 通常用于管理一个类各种属性的访问方式。基本的用法如下：

class Circle:
    def __init__(self, radius):
        self._radius = radius
        
    @property
    def radius(self):
        return self._radius

    @radius.setter
    def radius(self, value):
        if value <= 0:
            raise ValueError("Radius must be positive!")
        self._radius = value

    @property
    def area(self):
        return 3.14 * self._radius ** 2

在上面的代码中，我们通过 @property 装饰器定义了 radius 属性的 getter 和 setter 方法，同时也定义了一个只读属性 area。

二、底层实现

Python 的 property 本质上是一个类，具体实现如下：

class property:
    def __init__(self, fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None):
        self._fget = fget
        self._fset = fset
        self._fdel = fdel
        self.__doc__ = doc

    def __get__(self, instance, owner):
        if self._fget is None:
            raise AttributeError("unreadable attribute")
        return self._fget(instance)

    def __set__(self, instance, value):
        if self._fset is None:
            raise AttributeError("unsettleable attribute")
        self._fset(instance, value)

    def __delete__(self, instance):
        if self._fdel is None:
            raise AttributeError("un-deletable attribute")
        self._fdel(instance)

可以看到，property 类通过 __get__、__set__ 和 __delete__ 方法来分别实现对属性的读取、写入和删除功能。

三、序列图和甘特图

1. 序列图

以下是 property 使用过程中的序列图，展示了在实例化 Circle 之后对 radius 属性的读写过程。

sequenceDiagram
    participant C as Circle
    participant R as Radius
    C->>R: get radius
    R-->>C: return _radius
    C->>R: set radius
    R-->>C: set new value

2. 甘特图

接下来，我们可以使用甘特图来展示属性访问的时间顺序：

gantt
    title Property Access Timeline
    section Reading radius
    Accessing radius: done, 2023-10-01, 1d
    section Setting radius
    Setting radius: done, 2023-10-02, 1d