python高级之描述器

    用到3个魔术方法: __get__()、__set__()、__delete__()
    方法使用格式:
        obj.__get__(self, instance, owner)
        obj.__set__(self, instance, value)
        obj.__delete__(self, instance)

    self: 指当前类的实例本身
    instance: 指owner的实例
    owner: 指当前实例作为属性的所属类

以下代码执行过程:
    定义B类时,执行A()赋值操作,进行A类的初始化,再打印B类调用类属性x的a1属性
    紧接着执行B类的初始化,通过b实例调用类属性的x的a1属性

class A:
    def __init__(self):
        self.a1 = 'a1'
        print('A.init')

class B:
    x  = A()
    def __init__(self):
        print('B.init')

print('-' * 20)
print(B.x.a1)

print('*' * 20)
b = B()
print(b.x.a1)

Python中,一个类中实现了__get__、__set__、__delete__三个方法中的任何一个方法,
那么这个类就是描述器.
如果仅实现了__get__,就是非数据描述符 non-data descriptor
同时实现了除__get__以外的__set__或__delete__方法,就是数据描述符 data descriptor

如果一个类的类属性设置为描述器,那么它被称为此描述器的owner属主

描述器方法何时被触发:
    当属主类中对是描述器的类属性进行访问时(即类似b.x),__get__方法被触发
    当属主类中对是描述器的实例属性通过'.'号赋值时,__set__方法被触发

class A:
    def __init__(self):
        self.a1 = 'a1'
        print('A.init')

    def __get__(self,instance,owner):
        print('A.__get__ {} {} {}'.format(self,instance,owner))

class B:
    x  = A()
    def __init__(self):
        print('B.init')

print('-' * 20)
print(B.x)
# print(B.x.a1)   # AttributeError B.x为None,None没有a1属性

print('*' * 20)
b = B()
# print(b.x.a1)  # AttributeError B.x为None,None没有a1属性

调用B类的类属性,被A类__get__方法拦截,并返回值None

class A:
    def __init__(self):
        self.a1 = 'a1'
        print('A.init')

    def __get__(self,instance,owner):
        print('A.__get__ {} {} {}'.format(self,instance,owner))
        return self

class B:
    x  = A()
    def __init__(self):
        print('B.init')

print('-' * 20)
print(B.x)
print(B.x.a1)   

print('*' * 20)
b = B()
print(b.x)
print(b.x.a1)  

解决上例中的返回值为None,将A类的实例返回,可成功调用A实例的a1属性

class A:
    def __init__(self):
        self.a1 = 'a1'
        print('A.init')

    def __get__(self,instance,owner):
        print('A.__get__ {} {} {}'.format(self,instance,owner))
        return self

class B:
    x  = A()
    print(x)
    def __init__(self):
        print('B.init')
#         self.x = 100    #  实例调用x属性时,直接查实例自己的__dict__
        self.x = A()      # 实例调用x属性时,不进入A类的__get__方法
        print(self.x)      

print('-' * 20)
print(B.x)    # __get__
print(B.x.a1)    # __get__

print('*' * 20)
b = B()
print(b.x)
print(b.x.a1) 

总结: 不论是实例还是类,只要是访问了是描述器的类属性,
都会被描述器的__get__方法拦截

class A:
    def __init__(self):
        self.a1 = 'a1'
        print('A.init')

    def __get__(self,instance,owner):
        print('A.__get__ {} {} {}'.format(self,instance,owner))
        return self

    def __set__(self,instance,value):
        print('A.__set__ {} {} {}'.format(self,instance,value))

class B:
    x  = A()
    print(x)
    def __init__(self):
        print('B.init')
        self.x = 100
#         self.x = A()   # 同上面100结果类似
        print(self.x)

# print('-' * 20)
# print(B.x)
# print(B.x.a1)   

# print('*' * 20)
b = B()
# print(b.x)
# print(b.x.a1)  
print(b.__dict__)
print(B.__dict__)

屏蔽A类的__set__方法,实例的__dict__为{'x': 100}
不屏蔽A类的__set__方法,实例的__dict__为{}
__set__方法本质将实例的__dict__的属性名清空,从而达到数据描述器优先于查实例字典的假象

描述器在Python中应用非常广泛

Python的方法(包括staticmethod()和classmethod()) 都实现为非数据描述器.
因此,实例可以通过'.'号进行生成属性.
property()函数实现为一个数据描述器.则实例不能使用'.'号进行赋值属性.

class A:
    @classmethod
    def foo(cls):
        pass

    @staticmethod
    def bar():
        pass

    @property
    def z(self):
        return 5

    def __init__(self): # 非数据描述器
        self.foo = 100
        self.bar = 200
#         self.z = 300    # z属性不能使用实例覆盖
a = A()
print(a.__dict__)
print(A.__dict__)