如何实现类中的属性自动计算

1、问题背景

在软件开发中，有时我们需要创建一个类，该类的实例具有许多属性，这些属性可以通过某种计算方法获得。例如，我们希望创建一个Test类，该类的实例具有foo和bar两个属性，这两个属性可以通过calculate_attr方法计算获得。我们希望能够通过一种简便的方法自动计算这些属性，而无需手动编写每个属性的计算方法。

2、解决方案

有几种方法可以实现类中的属性自动计算。

1、使用魔法方法__getattr__。

class Test(object):
    def calculate_attr(self, attr):
        # do calculaty stuff
        return attr

    def __getattr__(self, name):
        return self.calculate_attr(name)

在上面的代码中，我们通过重写__getattr__方法来实现属性自动计算。当访问一个不存在的属性时，__getattr__方法会被调用，并将属性名作为参数传递给calculate_attr方法。calculate_attr方法计算属性值并返回。

2、使用类装饰器。

def calculate_attr(cls):
    for attr_name in ['foo', 'bar']:
        setattr(cls, attr_name, property(lambda self: self.calculate_attr(attr_name)))
    return cls

@calculate_attr
class Test(object):
    def calculate_attr(self, attr):
        # do calculaty stuff
        return attr

在上面的代码中，我们通过创建一个名为calculate_attr的类装饰器来实现属性自动计算。calculate_attr装饰器遍历Test类的属性列表，并为每个属性创建一个属性描述符。属性描述符是一个特殊的对象，它可以用来控制属性的访问和赋值。在上面的代码中，属性描述符通过lambda表达式实现。当访问一个属性时，属性描述符会被调用，并将属性值作为参数传递给calculate_attr方法。calculate_attr方法计算属性值并返回。

3、使用元类。

class MetaCalculateAttr(type):
    def __new__(cls, name, bases, dct):
        for attr_name in ['foo', 'bar']:
            dct[attr_name] = property(lambda self: self.calculate_attr(attr_name))
        return super(MetaCalculateAttr, cls).__new__(cls, name, bases, dct)

class Test(object, metaclass=MetaCalculateAttr):
    def calculate_attr(self, attr):
        # do calculaty stuff
        return attr

在上面的代码中，我们通过创建一个名为MetaCalculateAttr的元类来实现属性自动计算。元类是一个特殊的类，它可以用来创建其他类。在上面的代码中，MetaCalculateAttr元类通过重写__new__方法来实现属性自动计算。__new__方法在类创建时被调用，并将类名、基类和类属性字典作为参数传递。在上面的代码中，MetaCalculateAttr元类遍历Test类的属性列表，并为每个属性创建一个属性描述符。属性描述符是一个特殊的对象，它可以用来控制属性的访问和赋值。在上面的代码中，属性描述符通过lambda表达式实现。当访问一个属性时，属性描述符会被调用，并将属性值作为参数传递给calculate_attr方法。calculate_attr方法计算属性值并返回。

哪种方法更好？

这取决于具体情况。如果只需要实现少数几个属性的自动计算，可以使用魔法方法__getattr__。如果需要实现大量属性的自动计算，可以使用类装饰器或元类。