如何使用add a descriptor在属性获取时捕获并引发TypeError？

在Python中，描述符是一个强大的工具，用于管理属性的访问、赋值和删除。描述符协议定义了__get__、__set__和__delete__方法。如果你想在属性获取时捕获并引发TypeError，可以通过自定义描述符并在__get__方法中添加相应的逻辑来实现。

基础概念

描述符：描述符是一个实现了特定方法的类，这些方法包括__get__、__set__和__delete__。当一个类的属性被访问、赋值或删除时，这些方法会被调用。

类型

数据描述符：实现了__get__和__set__方法的描述符。
非数据描述符：仅实现了__get__方法的描述符。

应用场景

属性验证：在设置属性值时进行类型检查或其他验证。
计算属性：属性的值是根据其他属性计算得出的。
日志记录：记录属性的访问和修改。

示例代码

下面是一个示例，展示如何使用描述符在属性获取时捕获并引发TypeError：

class TypeErrorDescriptor:
    def __init__(self, expected_type):
        self.expected_type = expected_type

    def __get__(self, instance, owner):
        if instance is None:
            return self
        raise TypeError(f"Attribute must be of type {self.expected_type}")

    def __set__(self, instance, value):
        if not isinstance(value, self.expected_type):
            raise TypeError(f"Expected {self.expected_type}, got {type(value)}")
        instance.__dict__[self.name] = value

    def __set_name__(self, owner, name):
        self.name = name

class MyClass:
    attr = TypeErrorDescriptor(int)

# 示例使用
obj = MyClass()
try:
    print(obj.attr)  # 这将引发 TypeError
except TypeError as e:
    print(e)

try:
    obj.attr = "not an integer"  # 这也将引发 TypeError
except TypeError as e:
    print(e)

obj.attr = 42  # 这将成功设置属性值
print(obj.attr)  # 输出: 42

解释

TypeErrorDescriptor类：
- __init__方法初始化期望的类型。
- __get__方法在属性被访问时调用，如果实例为None，则返回描述符本身；否则引发TypeError。
- __set__方法在属性被赋值时调用，检查值的类型是否匹配期望的类型，如果不匹配则引发TypeError。
- __set_name__方法用于设置描述符的名称，以便在实例的字典中存储属性值。

MyClass类：
- 定义了一个属性attr，使用TypeErrorDescriptor来管理。
示例使用：
- 尝试访问obj.attr会引发TypeError，因为描述符的__get__方法中明确引发了该异常。
- 尝试将一个非整数值赋给obj.attr也会引发TypeError，因为描述符的__set__方法中进行了类型检查。