課時46：魔法方法：描述符（property的原理）

那是個好男孩發表於2018-08-25

 目錄：

　　一、描述符（property的原理）

　　二、課時46課後習題及答案

 

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一、描述符（property的原理）

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本節要講的內容叫作描述符，用一句話解釋，描述符就是將某種特殊型別的類的例項指派給另一個類的屬性。那什麼是特殊型別的類呢？就是至少要在這個類裡邊定義__get__()、__set__()或__delete__()三個特殊方法中的任意一個。

下表列舉了描述符相關的魔法方法：

__get__(self, instance, owner)     用於訪問屬性，它返回屬性的值
__set__(self, instance, value)     將在屬性分配操作中呼叫，不返回任何內容
__delete__(self, instance)         控制刪除操作，不返回任何內容

 舉個直觀的例子：

class MyDescriptor:
    def __get__(self, instance, owner):
        print("getting...", self, instance, owner)
        
    def __set__(self, instance, value):
        print("setting...", self, instance, value)
        
    def __delete__(self, instance):
        print("deleting...", self, instance)

class Test:
    x = MyDescriptor()

 由於MyDescriptor實現了__get__()、__set__()和__delete__()方法，並且將它的類例項指派給Test類的屬性，所以MyDescriptor就是所謂描述符類。到這裡，大家有沒有看到property（）的影子？

好，例項化Test類，然後嘗試著對x屬性進行各種操作，看看描述符類會有怎樣的響應：

>>> test = Test()
>>> test.x
getting... <__main__.MyDescriptor object at 0x000001559C681CF8> <__main__.Test object at 0x000001559C67A588> <class '__main__.Test'>

當訪問x屬性的時候，Python會自動呼叫描述符的__get__()方法，幾個引數的內容分別是：self是描述符類自身的例項；instance是這個描述符的擁有者所在的類的例項，在這裡也就是Test類的例項；owner是這個描述符的擁有者所在的類本身。

>>> test.x = 'X-man'
setting... <__main__.MyDescriptor object at 0x000001559C681CF8> <__main__.Test object at 0x000001559C67A588> X-man

對x屬性進行賦值操作的時候，Python會自動呼叫__set__()方法，前兩個引數跟__get__()方法是一樣的，最後一個引數value是等號右邊的值。

最後一個del操作也是同樣的道理：

>>> del test.x
deleting... <__main__.MyDescriptor object at 0x000001559C681CF8> <__main__.Test object at 0x000001559C67A588>

只要弄清楚描述符，那麼property的祕密就不再是祕密了！property事實上就是一個描述符類。下邊就定義一個屬於我們自己的MyProperty：

class MyProperty:
    def __init__(self, fget=None, fset=None, fdel=None):
        self.fget = fget
        self.fset = fset
        self.fdel = fdel
        
    def __get__(self, instance, owner):
        return self.fget(instance)
    
    def __set__(self, instance, value):
        self.fset(instance, value)
        
    def __delete__(self, instance):
        self.fdel(instance)

class C:
    def __init__(self):
        self._x = None
        
    def getX(self):
        return self._x
    
    def setX(self, value):
        self._x = value
        
    def delX(self):
        del self._x
        
    x = MyProperty(getX, setX, delX)
>>> c = C()
>>> c.x = 'X-man'
>>> c.x
'X-man'
>>> c._x
'X-man'
>>> del c.x
>>> c.x
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#5>", line 1, in <module>
    c.x
  File "C:\Users\14158\Desktop\MyProperty.py", line 8, in __get__
    return self.fget(instance)
  File "C:\Users\14158\Desktop\MyProperty.py", line 21, in getX
    return self._x
AttributeError: 'C' object has no attribute '_x'

看，這不就實現了property()函式了嘛，簡單吧？！

最後講一個例項：

先定義一個溫度類，然後定義兩個描述符類用於描述攝氏度和華氏度兩個屬性。
要求兩個屬性會自動進行轉換，也就是說你可以給攝氏度這個屬性賦值，然後列印的華氏度屬性是自動轉換後的結果。
class Celsius:
    def __init__(self, value = 26.0):
        self.value = float(value)

    def __get__(self, instance, owner):
        return self.value

    def __set__(self, instance, value):
        self.value = float(value)

class Fahrenheit:
    def __get__(self, instance, owner):
        return instance.cel * 1.8 + 32

    def __set__(self, instance, value):
        instance.cel = (float(value) - 32) / 1.8

class Temperature:
    cel = Celsius()
    fah = Fahrenheit()
>>> temp = Temperature()
>>> temp.cel
26.0
>>> temp.fah
78.80000000000001

 

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二、課時46課後習題及答案

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