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Python学习札记——描述符

2013-07-08 
Python学习笔记——描述符在Python中,访问一个属性的优先级顺序按照如下顺序:类属性数据描述符实例属性非数

Python学习笔记——描述符

在Python中,访问一个属性的优先级顺序按照如下顺序:

  1. 类属性
  2. 数据描述符
  3. 实例属性
  4. 非数据描述符
  5. __getattr__()方法 这个方法的完整定义如下所示:
def?__getattr(self,attr) :#attr是self的一个属性名?????pass;

先来阐述下什么叫数据描述符。

数据描述符是指实现了__get__,__set__,__del__方法的类属性(由于Python中,一切皆是对象,所以你不妨把所有的属性也看成是对象)

PS:个人觉得这里最好把数据描述符等效于定义了__get__,__set__,__del__三个方法的接口。

阐述下这三个方法:

__get__的标准定义是__get__(self,obj,type=None),它非常接近于JavaBean的get

第一个函数是调用它的实例,obj是指去访问属性所在的方法,最后一个type是一个可选参数,通常为None(这个有待于进一步的研究)

例如给定类X和实例x,调用x.foo,等效于调用:

type(x).__dict__["foo"].__get__(x,type(x))

调用X.foo,等效于调用:

type(x).__dict__["foo"].__get__(None,type(x))

第二个函数__set__的标准定义是__set__(self,obj,val),它非常接近于JavaBean的set方法,其中最后一个参数是要赋予的值

第三个函数__del__的标准定义是__del__(self,obj),它非常接近Java中Object的Finailize()方法,指Python在回收这个垃圾对象时所调用到的析构函数,只是这个函数永远不会抛出异常。因为这个对象已经没有引用指向它,抛出异常没有任何意义。

接下来,我们来一一比较这些优先级.

首先来看类属性

class?A(object):????foo=1.3;?????print?str(A.__dict__);

输出:

{"__dict__": <attribute "__dict__"?of "A"?objects>, "__module__": "__main__",?"foo": 1.3, "__weakref__":? <attribute "__weakref__"?of "A"?objects>, "__doc__": None}

从上图可以看出foo属性在类的__dict__属性里,所以这里用A.foo可以直接找到。这里我们先跨过数据描述符,直接来看实例属性。

class?A(object):????foo=1.3;?a=A();print?a.foo;a.foo=15;print?a.foo;?

这里a.foo先输出1.3后输出15,不是说类属性的优先级比实例属性的优先级高吗?按理a.foo应该不变才对?其实,这里只是一个假象,真正的原因在于这里将a.foo这个引用对象,不妨将其理解为可以指向任意数据类型的指针,指向了15这个int对象。

不信,可以继续看:

class?A(object):????foo=1.3;?a=A();print?a.foo;a.foo=15;print?a.foo;del?a.foo;print?a.foo;?

这次在输出1.3,15后最后一次又一次的输出了1.3,原因在于a.foo最后一次又按照优先级顺序直接找到了类属性A.foo

然后我们来看下数据描述符这一全新的语言概念。按照之前的定义,一个实现了__get__,__set__,__del__的类都统称为数据描述符。我们来看下一个简单的例子。

????class?simpleDescriptor(object):???def?__get__(self,obj,type=None) :???????pass;???def?__set__(self,obj,val):???????pass;???def?__del__(self,obj):???????pass?????class?A(object):????foo=simpleDescriptor();print?str(A.__dict__);print?A.foo;a=A();print?a.foo;a.foo=13;print?a.foo;

这里get,set,del方法体内容都略过,虽然简单,但也不失为一个数据描述符。让我们来看下它的输出:

{"__dict__":? <attribute "__dict__"?of "A"?objects >, "__module__": "__main__", "foo":? <__main__.simpleDescriptor object?at 0x00C46930?>, "__weakref__":? <attribute "__weakref__"?of "A"?objects >, "__doc__": None}NoneNoneNone

从上图可以看出,尽管我们对a.foo赋值了,但其依然为None,原因就在于__get__方法什么都不返回。

为了更进一步的加深对数据描述符的理解,我们简单的作下改造。

class?simpleDescriptor(object):????def?__init__(self):????????self.result=None;????def?__get__(self,obj,type=None) :????????return?self.result-10;????def?__set__(self,obj,val):????????self.result=val+3;????????print?self.result;????def?__del__(self,obj):????????pass?????class?A(object):????foo=simpleDescriptor();a=A();a.foo=13;print?a.foo;

打印的输出结果为:

166

第一个16为我们在对a.foo赋值的时候,人为的将13加上3后作为foo的值,第二个6是我们在返回a.foo之前人为的将它减去了10。

所以我们可以猜测,常规的Python类在定义get,set方法的时候,如果无特殊需求,直接给对应的属性赋值或直接返回该属性值。如果自己定义类,并且继承object类的话,这几个方法都不用定义。

下面我们来看下实例属性和非数据描述符。

class?B(object):????foo=1.3;b=B();print?b.__dict__#print b.bar;b.bar=13;print?b.__dict__print?b.bar;输出结果为: {} {"bar": 13} 13

可见这里在实例b.__dict__里找到了bar属性,所以这次可以获取13了。

那么什么是非数据描述符呢?简单的说,就是没有实现get,set,del三个方法的所有类

让我们任意看一个函数的描述:

def?hello():????pass?print?dir(hello)

输出:

["__call__", "__class__", "__delattr__", "__dict__", "__doc__", "__get__", "__getattribute__", "__hash__", "__init__", "__module__", "__name__",?"__new__", "__reduce__", "__reduce_ex__", "__repr__",?"__setattr__", "__str__", "func_closure", "func_code", "func_defaults", "func_dict", "func_doc", "func_globals", "func_name"]

从上面可以看出所有的函数都有get方法,但都没有set和del方法,所以所有的类成员函数都是非数据描述符。

看一个简单的例子:

class?simpleDescriptor(object):??? ????def?__get__(self,obj,type=None) :????????return?"get",self,obj,type;class?D(object):????foo=simpleDescriptor();d=D();print?d.foo;d.foo=15;print?d.foo;

输出:

("get",? <__main__.simpleDescriptor object?at 0x00C46870?>, ?<__main__.D object?at 0x00C46890?>,? <class?"__main__.D"?>)15

可以看出实例属性掩盖了非数据描述符。

最后看下__getatrr__方法。它的标准定义是:__getattr__(self,attr),其中attr是属性名

让我们来看一个简单的例子:

class?D(object):????def?__getattr__(self,attr):????????return?attr;????????#return self.attr;?????????d=D();print?d.foo,type(d.foo);d.foo=15;print?d.foo;

输出:

foo <type?"str" >15

可以看的出来Python在实在找不到方法的时候,就会求助于__getattr__方法。这有点像javascript中FF的私有实现__noSuchMethod__,或ruby中的method_missing.

注意这里要避免无意识的递归,稍微改动下:

???class?D(object):????def?__getattr__(self,attr):????????#return attr;????????return?self.attr;?????????d=D();print?d.foo,type(d.foo);d.foo=15;print?d.foo;

这次会直接抛出堆栈溢出的异常,就像下面这样:

RuntimeError: maximum recursion depth exceeded???标签:?python

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