Python基本语法之描述符

描述符定义

描述符是一种类，我们把实现了__get__()、__set__()和__delete__()中的其中任意一种方法的类称之为描述符。

描述符的作用是用来代理一个类的属性，需要注意的是描述符不能定义在被使用类的构造函数中，只能定义为类的属性，它只属于类的，不属于实例，我们可以通过查看实例和类的字典来确认这一点。

描述符是实现大部分Python类特性中最底层的数据结构的实现手段，我们常使用的@classmethod、@staticmethd、@property、甚至是__slots__等属性都是通过描述符来实现的。它是很多高级库和框架的重要工具之一，是使用到装饰器或者元类的大型框架中的一个非常重要组件。注：装饰器和元类等概念我们在以后文章中说明。

如下示例一个描述符及引用描述符类的代码：

class Descriptors:

    def __init__(self, key, value_type):
        self.key = key
        self.value_type = value_type

    def __get__(self, instance, owner):
        print("执行Descriptors的get")
        return instance.__dict__[self.key]

    def __set__(self, instance, value):
        print("执行Descriptors的set")
        if not isinstance(value, self.value_type):
            raise TypeError("参数%s必须为%s"%(self.key, self.value_type))
        instance.__dict__[self.key] = value 

    def __delete__(self, instance):
        print("执行Descriptors的delete")
        instance.__dict__.pop(self.key) 

class Person:

    name = Descriptors("name", str)
    age = Descriptors("age", int)

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age


person = Person("xiaoming", 15)
print(person.__dict__)
person.name
person.name = "jone"
print(person.__dict__)

其中，Descriptors类就是一个描述符，Person是使用描述符的类。

类的__dict__属性是类的一个内置属性，类的静态函数、类函数、普通函数、全局变量以及一些内置的属性都是放在类__dict__里。

在输出描述符的变量时，会调用描述符中的__get__方法，在设置描述符变量时，会调用描述符中的__set__方法。

如上例子的运行结果如下：

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描述符的种类和优先级

描述符分为数据描述符和非数据描述符。

至少实现了内置__set__()和__get__()方法的描述符称为数据描述符；实现了除__set__()以外的方法的描述符称为非数据描述符。

描述符的优先级的高低顺序：类属性 > 数据描述符 > 实例属性 > 非数据描述符 > 找不到的属性触发__getattr__()。

在上述“描述符定义”章节的例子中，实例person的属性优先级低于数据描述符Descriptors，所以在赋值或获取值过程中，均调用了描述符的方法。

如下例子描述了类属性高于数据描述符：

class Descriptors:
    def __get__(self, instance, owner):
        print("执行Descriptors的get")
    def __set__(self, instance, value):
        print("执行Descriptors的set")
    def __delete__(self, instance):
        print("执行Descriptors的delete")

class University:
    name = Descriptors()
    def __init__(self, name):
            self.name = name

University.name
University.name = "深圳大学"
print(University.name)

my_university = University("厦门大学")
my_university.name
print(my_university.name)

在该例子中，University类的变量被赋值，由于该优先级最高，所以使用的一直为University类的变量，示例运行结果如下：

如果在这个例子中，删除University.name = "深圳大学"这一行，则打印是怎么样的？

为什么对象的name属性没有值了呢，因为对象的的优先级没有描述符高，所以使用描述符的值，而描述符没有赋值，所以为None，所以虽然对象的属性有值，仍然无法正常获取。

描述符相关的优先顺序，理解难度稍微大一点，请各位看官仔细品味，大家可以自己写小例子尝试打印结果，可以让您更快的理解该原理。

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Python基本语法之描述符

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