Python的特性(Property)和描述符

特性（Property)

特性是对类的一个特定属性进行拦截，在操作这个属性时，执行特定的函数，对属性的操作进行拦截。

特性的实现

特性使用property类来实现，也可以使用property装饰器实现，二者本质是一样的。

property类的__init__函数接收4个参数，来实现属性的获取、赋值、删除及文档。

    def __init__(self, fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None): # known special case of property.__init__
        """
        property(fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None) -> property attribute

        fget is a function to be used for getting an attribute value, and likewise
        fset is a function for setting, and fdel a function for del‘ing, an
        attribute.  Typical use is to define a managed attribute x:

        class C(object):
            def getx(self): return self._x
            def setx(self, value): self._x = value
            def delx(self): del self._x
            x = property(getx, setx, delx, "I‘m the ‘x‘ property.")

        Decorators make defining new properties or modifying existing ones easy:

        class C(object):
            @property
            def x(self):
                "I am the ‘x‘ property."
                return self._x
            @x.setter
            def x(self, value):
                self._x = value
            @x.deleter
            def x(self):
                del self._x

        # (copied from class doc)
        """
        pass

从代码上看，4个参数都不是必须的，如果没有传入对应的操作函数，则取默认值None，则对应的操作不受支持，试图调用默认值None时，会引发异常。

测试代码：

class Man(object):

    def __init__(self, age):
        self._age = age

    @property
    def age(self):
        return self._age

    @age.getter
    def age(self):
        return self._age

if __name__ == ‘__main__‘:

    tom = Man(22)
    print(tom.age)
    tom.age = 23
    print(tom.age)

因为缺少setter的函数方法，所以试图给age赋值时，会引发异常。

AttributeError: can‘t set attribute

age()方法上增加@property装饰器，实际上等同于age = property()，将age赋值为property的实例。

经过测试，把

@property
def age(self):
    pass

修改为

age = property()

不影响代码的执行，所以@age.setter装饰器就很好理解了，因为age是property类的实例，property类有setter的方法，age继承了property类的setter方法，所以可以使用@age.setter装饰器。其他的setter、getter、deleter也是同理。

特性的继承

类的实例和子类都会继承类的特性，测试代码：

class Person(object):　　def __init__(self, age):
        self._age = age

    @property
    def age(self):
        return self._age

    @age.setter
    def age(self, value):
        self._age = value * 2

    @age.getter
    def age(self):
        return self._age

class Man(Person):
    pass

if __name__ == ‘__main__‘:

    tom = Man(22)
    print(tom.age)
    tom.age = 23
    print(tom.age)

在age的setter方法中，将age的值乘以2，从运行结果上看，子类及其实例都是继承property的

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描述符

任何带有如下方法的类都可以作为描述符

def __get__(self, instance, owner):
    ...

def __set__(self, instance, value):
    ...

def __delete__(self, instance):
    ....

__get__方法接收三个参数：self为描述符实例自身； instance指访问属性所属的实例，当访问的属性为类属性时，instance为None；owner指描述符实例附加到的类。

测试代码：

class Descriptor:

    def __init__(self):
        pass

    def __get__(self, instance, owner):
        print(self, instance, owner)

    def __set__(self, instance, value):
        print(self, instance, value)

    def __delete__(self, instance):
        print(self, instance)

class ClassA(object):

    a = Descriptor()

if __name__ == ‘__main__‘:
    ClassA.a
    x = ClassA()
    x.a

从运行结果可以看出，当访问类属性时，instance为None；当访问实例属性时，instance为属性所属的的实例。

instance属性为None时，描述符对象会直接访问所附加到的类的类属性。当instance属性不为None时，描述符会直接访问实例属性。

<__main__.Descriptor object at 0x1081413c8> None <class ‘__main__.ClassA‘>
<__main__.Descriptor object at 0x1081413c8> <__main__.ClassA object at 0x108141358> <class ‘__main__.ClassA‘>

__set__方法的第三个参数value为需要赋值的属性，__delete__方法的两个参数与__get__方法的前两个参数相同。