• Python描述符 (descriptor) 详解 ,转于https://www.cnblogs.com/Jimmy1988/p/6808237.html


    1、什么是描述符?

       python描述符是一个“绑定行为”的对象属性,在描述符协议中,它可以通过方法重写属性的访问。这些方法有 __get__(), __set__(), 和__delete__()。如果这些方法中的任何一个被定义在一个对象中,这个对象就是一个描述符。

      以上为官方定义,纯粹为了装逼使用,一般人看这些定义都有一种问候祖先的冲动!

      没关系,看完本文,你就会理解什么叫描述符了!

    2、讲解描述符前,先看一下属性:__dict__ (每个对象均具备该属性)

    作用:字典类型,存放本对象的属性,key(键)即为属性名,value(值)即为属性的值,形式为{attr_key : attr_value}

    对象属性的访问顺序:

    ①.实例属性

    ②.类属性

    ③.父类属性

    ④.__getattr__()方法

    以上顺序,切记切记!

    复制代码
     1 class Test(object):
     2     cls_val = 1
     3     def __init__(self):
     4         self.ins_val = 10
     5 
     6         
     7 >>> t=Test()
     8 >>> Test.__dict__
     9 mappingproxy({'__module__': '__main__', 'cls_val': 1, '__init__': <function Test.__init__ at 0x0000000002E35D08>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Test' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Test' objects>, '__doc__': None})
    10 >>> t.__dict__
    11 {'ins_val': 10}
    12 
    13 >>> type(x)==X
    14 True
    15 
    16 #更改实例t的属性cls_val,只是新增了该属性,并不影响类Test的属性cls_val
    17 >>> t.cls_val = 20
    18 >>> t.__dict__
    19 {'ins_val': 10, 'cls_val': 20}
    20 >>> Test.__dict__
    21 mappingproxy({'__module__': '__main__', 'cls_val': 1, '__init__': <function Test.__init__ at 0x0000000002E35D08>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Test' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Test' objects>, '__doc__': None})
    22 
    23 #更改了类Test的属性cls_val的值,由于事先增加了实例t的cls_val属性,因此不会改变实例的cls_val值(井水不犯河水)
    24 >>> Test.cls_val = 30
    25 >>> t.__dict__
    26 {'ins_val': 10, 'cls_val': 20}
    27 >>> Test.__dict__
    28 mappingproxy({'__module__': '__main__', 'cls_val': 30, '__init__': <function Test.__init__ at 0x0000000002E35D08>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Test' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Test' objects>, '__doc__': None})
    复制代码

    从以上代码可以看出,实例t的属性并不包含cls_val,cls_val是属于类Test的。

     3、魔法方法:__get__(), __set__(), __delete__()

       方法的原型为:

      ① __get__(self, instance, owner)

      ② __set__(self, instance, value)

      ③ __del__(self, instance)

      那么以上的 self, instance owner到底指社么呢?莫急莫急,听我慢慢道来!

      首先我们先看一段代码:

    复制代码
     1 #代码 1
     2 
     3 class Desc(object):
     4     
     5     def __get__(self, instance, owner):
     6         print("__get__...")
     7         print("self : 		", self)
     8         print("instance : 	", instance)
     9         print("owner : 	", owner)
    10         print('='*40, "
    ")
    11         
    12     def __set__(self, instance, value):
    13         print('__set__...')
    14         print("self : 		", self)
    15         print("instance : 	", instance)
    16         print("value : 	", value)
    17         print('='*40, "
    ")
    18 
    19 
    20 class TestDesc(object):
    21     x = Desc()
    22 
    23 #以下为测试代码
    24 t = TestDesc()
    25 t.x
    26 
    27 #以下为输出信息:
    28 
    29 __get__...
    30 self :          <__main__.Desc object at 0x0000000002B0B828>
    31 instance :      <__main__.TestDesc object at 0x0000000002B0BA20>
    32 owner :      <class '__main__.TestDesc'>
    33 ======================================== 
    复制代码

    可以看到,实例化类TestDesc后,调用对象t访问其属性x,会自动调用类Desc的 __get__方法,由输出信息可以看出:

      ① self: Desc的实例对象,其实就是TestDesc的属性x

      ② instance: TestDesc的实例对象,其实就是t

      ③ owner: 即谁拥有这些东西,当然是 TestDesc这个类,它是最高统治者,其他的一些都是包含在它的内部或者由它生出来的

    到此,我可以揭开小小的谜底了,其实,Desc类就是是一个描述符(描述符是一个类哦),为啥呢?因为类Desc定义了方法 __get__, __set__.

    所以,某个类,只要是内部定义了方法 __get__, __set__, __delete__ 中的一个或多个,就可以称为描述符(^_^,简单吧)

    说到这里,我们的任务还远远没有完成,还存在很多很多的疑点?

      问题1. 为什么访问 t.x的时候,会直接去调用描述符的 __get__() 方法呢?

        答:t为实例,访问t.x时,根据常规顺序,

          首先:访问Owner的__getattribute__()方法(其实就是 TestDesc.__getattribute__()),访问实例属性,发现没有,然后去访问父类TestDesc,找到了!

          其次:判断属性 x 为一个描述符,此时,它就会做一些变动了,将 TestDesc.x 转化为 TestDesc.__dict__['x'].__get__(None, TestDesc) 来访问

          然后:进入类Desc的 __get__()方法,进行相应的操作

      问题2. 从上面 代码1 我们看到了,描述符的对象 x 其实是类 TestDesc  的类属性,那么可不可以把它变成实例属性呢?

        答:我说了你不算,你说了也不算,解释器说了算,看看解释器怎么说的。

    复制代码
     1 #代码 2
     2 
     3 class Desc(object):
     4     def __init__(self, name):
     5         self.name = name
     6     
     7     def __get__(self, instance, owner):
     8         print("__get__...")
     9         print('name = ',self.name) 
    10         print('='*40, "
    ")
    11 
    12 class TestDesc(object):
    13     x = Desc('x')
    14     def __init__(self):
    15         self.y = Desc('y')
    16 
    17 #以下为测试代码
    18 t = TestDesc()
    19 t.x
    20 t.y
    21 
    22 #以下为输出结果:
    23 __get__...
    24 name =  x
    25 ======================================== 
    复制代码

        咦,为啥没打印 t.y 的信息呢?

        因为没有访问 __get__() 方法啊,哈哈,那么为啥没有访问 __get__() 方法呢?(问题真多)

        因为调用 t.y 时刻,首先会去调用TestDesc(即Owner)的 __getattribute__() 方法,该方法将 t.y 转化为TestDesc.__dict__['y'].__get__(t, TestDesc), 但是呢,实际上 TestDesc 并没有 y这个属性,y 是属于实例对象的,所以,只能忽略了。

      问题3. 如果 类属性的描述符对象 和 实例属性描述符的对象 同名时,咋整?

        答:还是让解释器来解释一下吧。

    复制代码
     1 #代码 3
     2 
     3 class Desc(object):
     4     def __init__(self, name):
     5         self.name = name
     6         print("__init__(): name = ",self.name)
     7         
     8     def __get__(self, instance, owner):
     9         print("__get__() ...")
    10         return self.name
    11 
    12     def __set__(self, instance, value):
    13         self.value = value
    14         
    15 class TestDesc(object):
    16     _x = Desc('x')
    17     def __init__(self, x):
    18         self._x = x
    19 
    20 
    21 #以下为测试代码
    22 t = TestDesc(10)
    23 t._x
    24 
    25 #输入结果
    26 __init__(): name =  x
    27 __get__() ...
    复制代码

        不对啊,按照惯例,t._x 会去调用 __getattribute__() 方法,然后找到了 实例t 的 _x 属性就结束了,为啥还去调用了描述符的 __get__() 方法呢?

        这就牵扯到了一个查找顺序问题:当Python解释器发现实例对象的字典中,有与描述符同名的属性时,描述符优先,会覆盖掉实例属性。

        不信?来看一下 字典 :

    复制代码
    1 >>> t.__dict__
    2 {}
    3 
    4 >>> TestDesc.__dict__
    5 mappingproxy({'__module__': '__main__', '_x': <__main__.Desc object at 0x0000000002B0BA20>, '__init__': <function TestDesc.__init__ at 0x0000000002BC59D8>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'TestDesc' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'TestDesc' objects>, '__doc__': None})
    复制代码

        怎么样,没骗你吧?我这人老好了,从来不骗人!

        我们再将 代码3 改进一下, 删除 __set__() 方法试试看会发生什么情况?

    复制代码
     1 #代码 4
     2 
     3 class Desc(object):
     4     def __init__(self, name):
     5         self.name = name
     6         print("__init__(): name = ",self.name)
     7         
     8     def __get__(self, instance, owner):
     9         print("__get__() ...")
    10         return self.name
    11         
    12 class TestDesc(object):
    13     _x = Desc('x')
    14     def __init__(self, x):
    15         self._x = x
    16 
    17 
    18 #以下为测试代码
    19 t = TestDesc(10)
    20 t._x
    21 
    22 #以下为输出:
    23 __init__(): name =  x
    复制代码

        我屮艸芔茻,咋回事啊?怎么木有去 调用 __get__() 方法?

        其实,还是 属性 查找优先级惹的祸,只是定义一个 __get__() 方法,为非数据描述符,优先级低于实力属性的!!

      问题4. 什么是数据描述符,什么是非数据描述符?

        答:一个类,如果只定义了 __get__() 方法,而没有定义 __set__(), __delete__() 方法,则认为是非数据描述符; 反之,则成为数据描述符

      问题5. 天天提属性查询优先级,就不能总结一下吗?

        答:好的好的,客官稍等!

        ① __getattribute__(), 无条件调用

        ② 数据描述符:由 ① 触发调用 (若人为的重载了该 __getattribute__() 方法,可能会调职无法调用描述符)

        ③ 实例对象的字典(若与描述符对象同名,会被覆盖哦)

        ④ 类的字典

        ⑤ 非数据描述符

        ⑥ 父类的字典

        ⑦ __getattr__() 方法

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