Python中实例的attributes、Properties以及Descriptors

在很多的语言中,实例的属性都有对应的实例变量与之对应,但在Python中,还可以使用其他的方式:

  1. Properties:

    即通过使用Python中内置方法property为一个Attrbute名绑定对应的getter、setter、deletter方法,或者通过@property装饰器,这样,就可以直接通过变量名对实例变量进行访问。

  2. Descriptors:
    一个描述器是一个具有绑定行为的对象属性,其访问控制被描述器协议重写。这些方法包括__get__(), __set__(), 和 __delete__()方法,只要重写了这三个方法中的任何一个,就是实现了描述器协议。

1. 直接通过实例变量访问

通常情况下,都是直接通过instance.variablename来对实例中的对象进行访问。

例子1:

>>> class A(object):
...     pass
... 
>>> a = A()
>>> dir(a)
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__',
 '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', 
 '__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', 
 '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', 
 '__subclasshook__', '__weakref__']
 
>>> a.__dict__
{}
>>> a.attr1 = 1
>>> dir(a)
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', 
'__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', 
'__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', 
'__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', 
'__subclasshook__', '__weakref__', 'attr1']

>>> a.__dict__
{'attr1': 1}
>>> 

从上面的例子中,可以看出,直接对实例添加实例变量,是直接在实例中__dict__添加的。因此,这种是直接进行访问。

2. 通过Property

property是一种创建数据描述器的简洁方式,使得在访问属性时,会对触发对应的方法调用。


class C(object):
    def getx(self):
        print 'getx'
        return self.__x

    def setx(self, value):
        print 'setx'
        self.__x = value

    def delx(self):
        print 'delx'
        del self.__x
       x = property(getx, setx, delx, "I'm the 'x' property.")

instances = C()
instances.x = 5
print instances.x
del instances.x

output:-----
setx
getx
5
delx

在上面的代码中,如果将x = property(getx, setx, delx, "I'm the 'x' property.")换成x = property(fget=getx, fdel=delx, doc="I'm the 'x' property."),那么调用instances.x会报错AttributeError: can't set attribute.

3. 通过Descriptors

Descriptor只对新式类有效

如果一个对象定义了__set____get__两个方法,那可以成为是一个data-descriptor,如只有__get__,那么被成为non-data descriptor。在data-descriptor中,访问属性时,优先使用data-descriptor,而在non-data descriptor中优先使用的是字典中的属性。

技巧: 如果想做一个只读的descriptor,那么就可以同时定义 __get__()and __set__() , 其中 调用__set__()时抛出AttributeError异常即可。

3.1 调用顺序

  1. __getattribute__()
  2. data-descriptor
  3. 实例字典
  4. non-data descriptor
  5. __getattr__,处理查询不到的属性。

这里可以做很多很多文章。后面进行整理。

data-descriptor 查询顺序:类-基类-实例字典
non-data descriptor 查询顺序:实例字典-类-基类

3.2 示例

class RevealAccess(object):
    """A data descriptor that sets and returns values
       normally and prints a message logging their access.
    """

    def __init__(self, initval=None, name='var'):
        self.val = initval
        self.name = name

    def __get__(self, obj, objtype):
        print 'Retrieving', self.name
        return self.val

    def __set__(self, obj, val):
        print 'Updating', self.name
        self.val = val

>>> class MyClass(object):
...     x = RevealAccess(10, 'var "x"')
...     y = 5
...
>>> m = MyClass()
>>> m.x
Retrieving var "x"
10
>>> m.x = 20
Updating var "x"
>>> m.x
Retrieving var "x"
20
>>> m.y
5

重点:

  • descriptors方法被 __getattribute__()方法调用,每次访问都会进行调用__getattribute__()方法。
  • 重写 __getattribute__()可以阻止系统子自带的descriptor调用
  • __getattribute__() 只能被新式的类和实例有效,对于类和实例,调用方法object.__getattribute__() and type.__getattribute__()时,对调用 __get__()方法是不一样的.
  • data descriptors优先于实例字典。
  • non-data descriptors 可能被实例字典重写,因为实例字典的优先级总是高于non-data descriptors。
  • descriptor的实例自己访问自己是不会触发get,而会触发call,只有descriptor作为其它类的属性才有意义。

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