python 描述符解析

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。

描述符的调用

描述符作为属性访问是被自动调用的。

对于类属性描述符对象,使用type.__getattribute__,它能把Class.x转换成Class.__dict__[‘x’].__get__(None, Class)。
对于实例属性描述符对象,使用object.__getattribute__,它能把object.x转换为type(object).__dict__[‘x’].__get__(object, type(object))。

描述符讲解

下面我们具体通过实例来详细说明描述符的使用

先定义一个描述符

上面实现了__get__和__set__。所以这是一个描述符对象。而且是一个数据描述符对象,非数据描述符对象只实现__get__方法。这2者之间有一些区别,下面会讲到。

再定义一个调用描述符对象的类

访问 MyClass.x 输出

发现访问x会去调用描述符的__get__方法。这就达到了描述符的作用,可以改变对象属性的访问,使用描述符的方法。因为如果解析器发现x是一个描述符的话,其实在内部是通过type.__getattribute__(),它能把MyClass.x转换为MyClass.__dict__[“x”].__get__(None,MyClass)来访问。

描述符的对象定义为类属性,如果定义成对象属性会有什么不同吗?下面我们试验一下

从上面的输出,可以看到访问类属性的确调用了描述符的__get__方法,看到输出的结果是int类型。而调用实例属性并没有访问__get__方法。而是直接返回描述符的实例对象。之所以是这样是因为当访问一个实例描述符对象时,object.__getattribute__会将test.y转换为type(test).__dict__[‘y’].__get__(test,type(test))
而MyClass类中没有“y”属性,所以无法访调用到_get__方法,这里会有一个判断的过程。但这个实例对象仍然是一个描述符对象。所以最好定义描述符对象为类属性。当然不是不可以定义为实例属性,请看下面

当定义的类属性描述符对象和实例属性有相同的名字时

然后调用

可见依然调用了描述符的方法。按照常理,应该访问 test.__dict__[‘x’],然后是type(test).__dict__[‘x’]。由于我们定义了实例属性x。应该只输出100。可这里从输出结果看的的确确的访问了描述符的方法。那么这是为什么呢?

其实这里主要是因为当python发现实例对象的字典中有与定义的描述符有相同名字的对象时,描述符优先,会覆盖掉实例属性。python会改写默认的行为,去调用描述符的方法来代替。我们可以输出类和实例对象的字典看看

从输出中发现实例对象的字典中根本就没有x对象,即使我们在类中定义了self.x。而类的字典中则有x描述符对象。这主要就是因为描述符优先。

上面我们定义的描述符有__get__和__set__2个方法,所以是一个数据描述符,非数据描述符只有一个__get__方法,通常用于方法。此外,非数据描述符的优先级低于实例属性。下面看一个例子,我们去掉__set__方法。

从上面的输出,可以看出非数据描述符不会覆盖掉实例属性。而且优先级比实例属性低。这也是和数据描述符的一个区别。

综上所述,对于描述符的调用有以下几点需要注意

  1. 描述符被 getattribute 方法调用
  2. 覆盖__getattribute__会让描述符无法自动调用
  3. 描述符只适用于新式类,即继承object的类
  4. object . getattribute 和 type . getattribute 调用__get__方法不一样
  5. 数据描述符优先于实例的字典,对于相同名字的会覆盖
  6. 实例的字典优先于非数据描述符。但不会覆盖。
  7. 对于数据描述符,python中property就是一个典型的应用。

对于非数据描述符,其主要用于方法。如静态方法和类方法。看源码可以看到只实现了描述符协议中的__get__方法,而没有实现__set__和__del__。

如下面这样模拟静态方法

调用MyClass.get_x(100)相当于

我们知道在python中,一切皆是对象。每一个定义的方法其实都是一个对象。在这里我们可以通过dir()查看每一个方法里的属性和方法。看下面

从dir的输出,可以看到,每个方法对象都包含一个__get__方法。因此可以说每一个方法都是一个非数据描述符。通常我们通过点操作符调用方法时,内部都是调用这个__get__方法。

参考 https://docs.python.org/2.7/h…

以上就是本人对描述符的一些理解,有什么不正确的地方还请不吝指出,谢谢!

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关于作者:oliver_lv

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