python学习笔记6.5-类中描述符的使用
描述符（Descriptor）就是以特殊方法get(), set(), delete()的形式实现了三个核心的属性访问操作（set，get，delete）的类。这些方法接受类实例作为输入来工作。之后，底层的实例字典会根据需要适当的进行调整。 要使用一个描述符，首先要创建一个描述符类，然后把描述符的实例放在类的定义中作为类变量来使用。事例如下：
#Descriptor attribute for an integer TYPE-checked attribute
class Integer:
def __init__(self,name):
self.name = name
def __get__(self,instance,cls):
if instance is None:
return self
else:
return instance.__dict__[self.name]
def __set__(self,instance,value):
if not isinstance(value,int):
raise TypeError('Expected an int')
instance.__dict__[self.name] = value
def __delete__(self,instance):
del instance.__dict__[self.name]
class Point:
x = Integer('x') #must be a class variable
y = Integer('y')
def __init__(self,x,y):
self.x = x
self.y = y
p = Point(2,3)
print(p.x)
print(p.y)
p.x = 5
print(p.x)
p.x = 'r'
print(p.x)
打印输出：
File "D:/home/WX/test_descriptor.py", line 33, in <module>
2
3
5
Traceback (most recent call last):
p.x = 'r'
File "D:/home/WX/test_descriptor.py", line 14, in __set__
raise TypeError('Expected an int')
TypeError: Expected an int每一个描述符方法都会接受被操作的实例作为输入。要执行所请求的操作，底层的实例字典（即dict属性）会根据需要进行适当的调整。描述符的self.name属性会保存字典的键值，通过这些键可以找到储存在实例字典中的实例数据。（这就是python描述符运行机制，不好理解，但一定要多读去记住，很快就会理解）
对于大多数python类的特性，描述符都提供了底层的魔法，包括@classmethod、 @staticmethod、@property 甚至是slot()。
通过定义一个描述符，我们可以在很底层的情况下捕获关键的实例操作（get，set，delete），并且可以完全自定义这些操作行为。灵活运用操作符，会让程序变得更加简洁易懂。 关于操作符，我们必须有正确的理解，它们必须在类的层次上定义，不能根据实例来产生（很重要）。下面的代码无法工作：
class Point:
def __init__(self,x,y):
self.x = Integer('x')
self.y = Integer('y')另外，在我们的例子中看到，get()方法实现也复杂一些，因为实例变量和类变量是有区别的。如果以类变量的形式访问描述符，参数instance应该设为None。 这种情况下，标准的做法就是简单的返回描述符实例本身。 描述符常常作为一个组件出现在大型的编程框架中，其中还会涉及装饰器或者元类。正因为如此，对于描述符的使用可能隐藏很深，几乎看不到痕迹。例如：
#descriptor for a type_checked attribute
class Typed:
def __init__(self,name,expected_type):
self.name = name
self.expected_type = expected_type
def __get__(self, instance, cls):
if instance is None:
return self
else:
return instance.__dict__[self.name]
def __set__(self,instance,value):
if not isinstance(value,self.expected_type):
raise TypeError('Expected' + str(self.expected_type))
instance.__dict__[self.name] = value
def __delete__(self, instance):
del instance.__dict__[self.name]
#Class decorator that applies it to selected attribute
def typeassert(**kwargs):
def decorate(cls):
for name,expected_type in kwargs.items():
#Attach a typed descripor to the class
setattr(cls,name,Typed(name,expected_type))
return cls
return decorate
#Example use
@typeassert(name=str, shares=int, price=float)
class Stock:
def __init__(self,name,shares,price):
self.name = name
self.shares = shares
self.price = price
a = Stock('libai',5,5.4)
a.name = 3
打印输出：
Traceback (most recent call last):
File "D:/home/WX/test_descriptor.py", line 61, in <module>
a.name = 3
File "D:/home/WX/test_descriptor.py", line 38, in __set__
raise TypeError('Expected' + str(self.expected_type))
TypeError: Expected<class 'str'>最后，应该强调的是：如果只想访问某个特定的类中的一种属性，并且做一些自定义处理，那么最好不要编写描述符来实现。对于这样的任务，使用@property函数更加简单。针对于大量重用的代码的情况下，使用描述符更加有用（例如，我们需要在自己的代码中大量使用描述符提供的功能，或者将其作为库来使用）