什么是描述符
描述符是Python中一种高级工具,它可以控制对类属性的访问。描述符定义了一个类,它为另一个类中的属性提供了访问控制,使得属性的行为可以被修改。
描述符可以控制数据的访问,这是因为Python中的所有属性实际上都是对象。因此,可以通过描述符来控制对类属性的访问,这使得我们可以自定义属性的访问规则。
Python描述符分类
在Python中,有三种类型的描述符:
1. 数据描述符
数据描述符实现了__get__(), __set__()和__delete__()三个方法中的至少一个,同时也可以实现三个方法。Python中的属性优先使用数据描述符。
class DataDescriptor:
def __get__(self, instance, owner):
pass
def __set__(self, instance, value):
pass
def __delete__(self, instance):
pass
2. 非数据描述符
非数据描述符只实现了__get__()方法,因此它不能控制属性的赋值和删除。如果属性是一个抽象属性,则可以使用非数据描述符。
class NonDataDescriptor:
def __get__(self, instance, owner):
pass
3. 简单描述符
简单描述符既不实现__set__()也不实现__get__(),它们只是将属性作为一个状态对象存储,并且通常实现了__init__()方法。
class SimpleDescriptor:
def __init__(self, value):
self.value = value
Python描述符使用
描述符可以用于很多场合。下面是一个示例,它使用描述符来限制属性的值。在这个示例中,描述符确保属性值在0和1之间。如果属性值小于0,则设置为0;如果属性值大于1,则设置为1。
class ValidateDescriptor:
def __init__(self):
self.max_value = 1.0
self.min_value = 0.0
def __get__(self, instance, owner):
return instance._value
def __set__(self, instance, value):
if value > self.max_value:
instance._value = self.max_value
elif value < self.min_value:
instance._value = self.min_value
else:
instance._value = value
class Temperature:
def __init__(self):
self._value = 0.0
self.validate_descriptor = ValidateDescriptor()
temperature = property(fget=lambda self: self.validate_descriptor.__get__(self, type(self)),
fset=lambda self, value: self.validate_descriptor.__set__(self, value))
此处定义了一个Temperature类,其中包含一个_validate_descriptor 描述符,它确保属性值在 0 和 1 之间。temperature是一个使用 property()函数来访问_validate_descriptor。
Python描述符的执行顺序
描述符的执行顺序非常重要。当在类和实例中定义有相同名称的属性时,描述符将首先被调用。当使用描述符时,执行顺序如下:
如果name是类属性的名称,且定义了它,则非数据描述符的__get__()方法在实例获取属性时被调用。
如果name是类属性的名称,且定义了它,则数据描述符的__get__()方法在实例获取属性时被调用。
如果name是实例属性的名称,则如果实例属性定义了它,则非数据描述符的__get__()方法在实例获取属性时被调用。
如果name是实例属性的名称,则如果实例属性定义了它,则实例属性的值被返回。
如果name是实例属性的名称,则如果描述符__get__()方法不存在,则实例属性的值被返回。
总结
描述符是一种强大的工具,它可以帮助我们控制类属性的访问,并且可以在属性被访问时执行自定义行为。使用描述符要小心,因为执行顺序对结果有影响。