python——描述符,,1、什么是描述符? 


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。

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!

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 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)==X14 True15 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_val17 >>> t.cls_val = 2018 >>> 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 = 3025 >>> 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})
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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到底指的是什么呢?

  首先我们先看一段代码:

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 1 #代码 1 2  3 class Desc(object): 4      5     def __get__(self, instance, owner): 6         print("__get__...") 7         print("self : \t\t", self) 8         print("instance : \t", instance) 9         print("owner : \t", owner)10         print(‘=‘*40, "\n")11         12     def __set__(self, instance, value):13         print(‘__set__...‘)14         print("self : \t\t", self)15         print("instance : \t", instance)16         print("value : \t", value)17         print(‘=‘*40, "\n")18 19 20 class TestDesc(object):21     x = Desc()22 23 #以下为测试代码24 t = TestDesc()25 t.x26 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 ======================================== 
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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- -

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:直接看看解释器的结果。

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 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, "\n")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.x20 t.y21 22 #以下为输出结果:23 __get__...24 name =  x25 ======================================== 
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    接下来的问题是,打印 t.y 的信息呢?

    因为没有访问 __get__() 方法。。。

    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。

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 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.name11 12     def __set__(self, instance, value):13         self.value = value14         15 class TestDesc(object):16     _x = Desc(‘x‘)17     def __init__(self, x):18         self._x = x19 20 21 #以下为测试代码22 t = TestDesc(10)23 t._x24 25 #输入结果26 __init__(): name =  x27 __get__() ...
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    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 :

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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})
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    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?

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 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.name11         12 class TestDesc(object):13     _x = Desc(‘x‘)14     def __init__(self, x):15         self._x = x16 17 18 #以下为测试代码19 t = TestDesc(10)20 t._x21 22 #以下为输出:23 __init__(): name =  x
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    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

python——描述符

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