描述符詳解
阿新 • • 發佈：2020-08-12
一，什麼是描述符？
- 官方定義：python描述符是一個“繫結行為”的物件屬性，在描述符協議中，它可以通過方法重寫屬性的訪問。這些方法由
__get__()、__set__()和__delete()。如果這些方法中的任何一個被定義在一個物件中，這個物件就是一個描述符。
二，__dict__屬性
-
作用：字典型別，存放本物件的屬性，key(鍵)即為屬性名，value(值)即為屬性的值，形式為
{attr_key : attr_value} -
物件屬性的訪問順序：
- 例項屬性
- 類屬性
- 父類屬性
__getattr__()方法
class Test: cls_val = 1 def __init__(self): self.ins_val = 10 t = Test() print(Test.__dict__) """ {'__module__': '__main__', 'cls_val': 1, '__init__': <function Test.__init__ at 0x000001FA72913E18>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Test' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Test' objects>, '__doc__': None} """ print(t.__dict__) """ {'ins_val': 10} """ # 更改例項t的屬性cls_val，只是新增了該屬性，並不影響類Test的屬性cls_val t.cls_val = 20 print(t.__dict__) """ {'ins_val': 10, 'cls_val': 20} """ print(Test.__dict__) """ {'__module__': '__main__', 'cls_val': 1, '__init__': <function Test.__init__ at 0x000001FA72913E18>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Test' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Test' objects>, '__doc__': None} """ # 更改了類Test的屬性cls_val的值，由於事先增加了例項t的cls_val屬性，因此不會改變例項的cls_val值（井水不犯河水） Test.cls_val = 30 print(t.__dict__) """ {'ins_val': 10, 'cls_val': 20} """ print(Test.__dict__) """ {'__module__': '__main__', 'cls_val': 30, '__init__': <function Test.__init__ at 0x000001FA72913E18>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Test' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Test' objects>, '__doc__': None} """
從以上程式碼可以看出，例項t的屬性並不包含cls_val，cls_val是屬於類Test的。
三，魔法方法：__get__(), __set__(), __delete__()
- 方法的原型為：
__get__(self, instance, owner)__set__(self, instance, value)__del__(self, instance)
class Desc: def __get__(self, instance, owner): print("__get__...") print("self : \t\t", self) print("instance : \t", instance) print("owner : \t", owner) print('=' * 40, "\n") def __set__(self, instance, value): print('__set__...') print("self : \t\t", self) print("instance : \t", instance) print("value : \t", value) print('=' * 40, "\n") class TestDesc: x = Desc() t = TestDesc() print(t.x) """ __get__... self : <__main__.Desc object at 0x000001F28742C8D0> instance : <__main__.TestDesc object at 0x000001F287458E10> owner : <class '__main__.TestDesc'> ======================================== """
可以看到，例項化類TestDesc後，呼叫物件t訪問其屬性x，會自動呼叫類Desc的 __get__方法，由輸出資訊可以看出：
self:Desc的例項物件，其實就是TestDesc的屬性xinstance:TestDesc的例項物件，其實就是towner: 即誰擁有這些東西，當然是TestDesc這個類，它是最高統治者，其他的一些都是包含在它的內部或者由它生出來的，是instance所屬的類
到此，我可以揭開小小的謎底了，其實，Desc類就是是一個描述符（描述符是一個類哦），為啥呢？因為類Desc定義了方法 __get__, __set__.
所以，某個類，只要是內部定義了方法 __get__ , __set__, __delete__ 中的一個或多個，就可以稱為描述符
問題1. 為什麼訪問 t.x的時候，會直接去呼叫描述符的 __get__() 方法呢？
-
訪問
Owner的__getattribute__()方法（其實就是TestDesc.__getattribute__())，首先訪問例項屬性，發現沒有，然後去訪問類TestDesc的屬性，找到了！ -
判斷屬性 x 為一個描述符時，它就會做一些變動了，將
TestDesc.x轉化為TestDesc.__dict__['x'].__get__(t, TestDesc)來訪問 -
進入類
Desc的__get__()方法，進行相應的操作
問題2. 描述符的物件 x 其實是類 TestDesc 的類屬性，那麼可不可以把它變成例項屬性呢？
class Desc(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
def __get__(self, instance, owner):
print("__get__...")
print('name = ', self.name)
print('=' * 40, "\n")
def __set__(self, instance, value):
print("__set__...")
class TestDesc(object):
x = Desc('x')
def __init__(self):
self.x = Desc('x')
self.y = Desc('y')
def __getattribute__(self, item):
print(item,'1111')
return super(TestDesc, self).__getattribute__(item)
t = TestDesc()
print(t.x)
print(t.y)
print(t.__dict__)
"""
__set__...
__get__...
name = x
========================================
<__main__.Desc object at 0x000001A44CA58E10>
{'y': <__main__.Desc object at 0x000001A44CA58E10>}
"""
"""
為什麼沒有列印t.y的資訊呢？
因為沒有訪問__get__() 方法啊。
因為例項化t的時候，並沒有y屬性。而是在__init__方法中建立的例項屬性。
所以在第一步查詢例項屬性的時候就找到了y屬性。
而x屬性是TestDesc的類屬性，在t例項化之前就儲存在TestDesc的類屬性中。
在__init__方法中給例項x屬性賦值時,發現TestDesc的類屬性中有x,而且x是一個描述符。
那麼會觸發x的__set__方法。而不會建立例項屬性。（如果沒有__set__方法，則會成功建立例項屬性。）
"""
問題3. 如果 類屬性的描述符物件 和 例項屬性描述符的物件 同名時，咋整？
class Desc(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
print("__init__(): name = ", self.name)
def __get__(self, instance, owner):
print("__get__() ...")
return self.name
def __set__(self, instance, value):
print("__set__() ...")
self.value = value
class TestDesc(object):
_x = Desc('x')
def __init__(self, x):
self._x = x
# 以下為測試程式碼
t = TestDesc(10)
print(t._x)
"""
__init__(): name = x
__set__() ...
__get__() ...
x
"""
print(t.__dict__) # {}
print(TestDesc.__dict__)
"""
{'__module__': '__main__',
'_x': <__main__.Desc object at 0x000001D3BD1DC898>,
'__init__': <function TestDesc.__init__ at 0x000001D3BD26A598>,
'__dict__': <attribute '__dict__' of 'TestDesc' objects>,
'__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'TestDesc' objects>,
'__doc__': None}
"""
"""
不對啊，按照慣例，t._x 會去呼叫 __getattribute__() 方法，然後找到了 例項t 的 _x 屬性就結束了，
為啥還去呼叫了描述符的 __get__() 方法呢？
這是因為，_x屬性是TestDesc的類屬性，在t例項化之前就儲存在TestDesc的類屬性中。
在__init__方法中給例項_x屬性賦值時,發現TestDesc的類屬性中有_x,而且_x是一個描述符。
那麼會觸發x的__set__方法。而不會建立例項屬性。（如果沒有__set__方法，則會成功建立例項屬性。）
"""
如果刪除__set__()方法會發生什麼？
class Desc(object):
def __init__(self, name):
self.name = name
print("__init__(): name = ", self.name)
def __get__(self, instance, owner):
print("__get__() ...")
return self.name
class TestDesc(object):
_x = Desc('x')
def __init__(self, x):
self._x = x
t = TestDesc(10)
print(t._x)
"""
__init__(): name = x
10
"""
print(t.__dict__) # {'_x': 10}
print(TestDesc.__dict__)
"""
{'__module__': '__main__', '_x': <__main__.Desc object at 0x000001E4EA63C8D0>,
'__init__': <function TestDesc.__init__ at 0x000001E4EA6396A8>,
'__dict__': <attribute '__dict__' of 'TestDesc' objects>,
'__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'TestDesc' objects>,
'__doc__': None}
"""
"""
這次沒有呼叫__get__()方法。這是因為在TestDesc的__init__中建立例項屬性時，發現_x是描述符。
但是_x是非資料描述符（只有__get__）,依然建立了例項屬性。
"""
問題4. 什麼是資料描述符，什麼是非資料描述符？
- 一個類，如果只定義了
__get__()方法，而沒有定義__set__(), __delete__()方法，則認為是非資料描述符； 反之，則成為資料描述符
四，總結
- 例項化t時，如果在
__init__中嘗試建立和類屬性中的描述符同名的屬性；如果是資料描述符，則觸發描述符的__set__方法，不建立例項屬性；如果是非資料描述符，則正常建立例項屬性。 - 查詢屬性的順序：
__getattribute__()， 無條件呼叫- 例項屬性（例項的
__dict__） - 類屬性（類的
__dict__） - 如果在類屬性中發現要查詢的屬性，嘗試呼叫這個屬性的
__get__方法。沒有就返回這個屬性。 - 父類的屬性
__getattr__()方法