python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  ：__get__,__set__,__del__方法的类属性

3.实例属性

4.非数据描述符 ：没有实现get,set,del三个方法的所有类

5.__getattr__()方法。这个方法的完整定义如下所示:

[python] view plaincopy

1. def __getattr__(self,attr) :#attr是self的一个属性名   
2.      
    
   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

[python] view plaincopy

1. # -*- coding:utf-8 -*-   
2.  
   ''''' 
3. Created on 2013-3-29 
4.   
5. @author: naughty 
6. '''  
7.  
   class A(object):  
8.     foo=
    
   3  
9.   
10.  
    print A.foo  
11. a=A()  
12.  
    print a.foo  
13. a.foo=
     
    4  
14.  
    print a.foo  
15.  
    print A.foo  

上面这段代码的输出如下：

3

3

4

3

从输出可以看到，当我们给a.foo赋值的时候，其实与类实例的那个foo是没有关系的。a.foo=4 这句话给a对象增加了一个属性叫foo。其值是4。

最后两个语句明确的表明了，我们输出a.foo和A.foo的值，他们是不同的。

但是为什么a=A()语句后面的print a.foo输出了3呢？这是因为根据搜索顺序找到了类属性。当我们执行a.foo=4的时候，我们让a对象的foo属性指向了4这个对象。但是并没有改变类属性foo的值。所以最后我们print A.foo的时候，又输出了3。

[python] view plaincopy

1. # -*- coding:utf-8 -*-   
2.  
   ''''' 
3. Created on 2013-3-29 
4.   
5. @author: naughty 
6. '''  
7.  
   class A(object):  
8.     foo=
    
   3  
9.   
10. a=A()  
11. a.foo=
     
    4  
12.  
    print a.foo  
13.  
    del a.foo  
14.  
    print a.foo  

上面的代码，我给a.foo赋值为4，在输出一次之后就del了。两次输出，第一次输出的是a对象的属性。第二次是类属性。不是说类属性的优先级比实例属性的高吗。为啥第一次输出的是4而不是3呢？还是上面解释的原因。因为a.foo与类属性的foo只是重名而已。我们print a.foo的时候，a的foo指向的是4，所以输出了4。

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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。

[python] view plaincopy

1. # -*- coding:utf-8 -*-   
2.  
   ''''' 
3. Created on 2013-3-29 
4.   
5. @author: naughty 
6. '''  
7.   
8.  
   class simpleDescriptor(object):  
9.   
10.    
     
    def __get__(self,obj,type=None):  
11.        
     
    pass  
12.   
13.    
     
    def __set__(self,obj,val):  
14.        
     
    pass  
15.   
16.    
     
    def __del__(self,obj):  
17.        
     
    pass  
18.   
19.  
    class A(object):  
20.     foo=simpleDescriptor()  
21.       
22.  
    print str(A.__dict__)  
23.  
    print A.foo  
24. a=A()  
25.  
    print a.foo  
26. a.foo=
     
    13  
27.  
    print a.foo  

上面例子的输出结果如下：

[plain] view plaincopy

1. {'__dict__': <attribute '__dict__' of 'A' objects>, '__module__': '__main__', 'foo': <__main__.simpleDescriptor object at 0x005511B0>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'A' objects>, '__doc__': None}  
2. None  
3. None  
4. None  

从输出结果看出，print语句打印出来的都是None。这说明a.foo都没有被赋值内容。这是因为__get__函数的函数体什么工作都没有做。直接是pass。此时，想要访问foo，每次都没有返回内容，所以输出的内容就是None了。

[python] view plaincopy

1. # -*- coding:utf-8 -*-   
2.  
   ''''' 
3. Created on 2013-3-29 
4.   
5. @author: naughty 
6. '''  
7.   
8.  
   class simpleDescriptor(object):  
9.   
10.    
     
    def __get__(self,obj,type=None):  
11.        
     
    return "hi there"  
12.   
13.    
     
    def __set__(self,obj,val):  
14.        
     
    pass  
15.   
16.    
     
    def __del__(self,obj):  
17.        
     
    pass  
18.      
19.  
    class A(object):  
20.     foo=simpleDescriptor()  
21.       
22.  
    print str(A.__dict__)  
23.  
    print A.foo  
24. a=A()  
25.  
    print a.foo  
26. a.foo=
     
    13  
27.  
    print a.foo  

把__get__函数实现以下，就可以得到如下输出结果：

[plain] view plaincopy

1. {'__dict__': <attribute '__dict__' of 'A' objects>, '__module__': '__main__', 'foo': <__main__.simpleDescriptor object at 0x00671190>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'A' objects>, '__doc__': None}  
2. hi there  
3. hi there  
4. hi there  

为了加深对数据描述符的理解，看如下例子：

[python] view plaincopy

1. # -*- coding:utf-8 -*-   
2.  
   ''''' 
3. Created on 2013-3-29 
4.   
5. @author: naughty 
6. '''  
7.   
8.  
   class simpleDescriptor(object):  
9.     
    
   def __init__(self):  
10.         
     
    self.result = None;  
11.     
     
    def __get__(self, obj, type=None) :  
12.         
     
    return self.result - 10;  
13.     
     
    def __set__(self, obj, val):  
14.         
     
    self.result = val + 3;  
15.         
     
    print self.result;  
16.     
     
    def __del__(self, obj):  
17.         
     
    pass  
18.  
    class A(object):  
19.     foo = simpleDescriptor();  
20. a = A();  
21. a.foo = 
     
    13;  
22.  
    print a.foo;  

上面代码的输出是

16

6

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。

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在这里看一个题外话。

看代码

[python] view plaincopy

1. # -*- coding:utf-8 -*-   
2.  
   ''''' 
3. Created on 2013-3-29 
4.   
5. @author: naughty 
6. '''  
7.   
8.  
   class simpleDescriptor(object):  
9.     
    
   def __init__(self):  
10.         
     
    self.result = None;  
11.     
     
    def __get__(self, obj, type=None) :  
12.         
     
    return self.result - 10;  
13.     
     
    def __set__(self, obj, val):  
14.         
     
    if isinstance(val,str):  
15.             
     
    assert False,"int needed! but get str"  
16.         
     
    self.result = val + 3;  
17.         
     
    print self.result;  
18.     
     
    def __del__(self, obj):  
19.         
     
    pass  
20.  
    class A(object):  
21.     foo = simpleDescriptor();  
22. a = A();  
23. a.foo = 
     
    "13";  
24.  
    print a.foo;  

上面代码在__set__ 函数中检查了参数val，如果val是str类型的，那么要报错。这就实现了我们上一篇文章中要实现的，在给属性赋值的时候做类型检查的功能。

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下面我们来看下实例属性和非数据描述符。

[python] view plaincopy

1. # -*- coding:utf-8 -*-   
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3. Created on 2013-3-29 
4.   
5. @author: naughty 
6. '''  
7.   
8.  
   class B(object):  
9.     foo = 
    
   1.3  
10. b = B()  
11.  
    print b.__dict__  
12. b.bar = 
     
    13  
13.  
    print b.__dict__  
14.  
    print b.bar  

上面代码输出结果如下：

 {}

{'bar': 13}

13

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 call():

    pass

执行print dir(call)会得到如下结果：

[plain] view plaincopy

1. ['__call__', '__class__', '__closure__', '__code__', '__defaults__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__format__', '__get__', '__getattribute__', '__globals__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__name__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'func_closure', 'func_code', 'func_defaults', 'func_dict', 'func_doc', 'func_globals', 'func_name']  

先看下dir的帮助。

dir列出给定对象的属性或者是从这个对象能够达到的对象。

回到print dir(call)方法的输出，看到，call方法，有输出的那么多个属性。其中就包含了__get__函数。但是却没有__set__和__del__函数。所以所有的类成员函数都是非数据描述符。

看一个实例数据掩盖非数据描述符的例子：

[python] view plaincopy

1. ''''' 
2. Created on 2013-3-29 
3.   
4. @author: naughty 
5. '''  
6.   
7.  
   class simpleDescriptor(object):      
8.     
    
   def __get__(self,obj,type=None) :  
9.         
    
   return "get",self,obj,type  
10.   
11.  
    class D(object):  
12.     foo=simpleDescriptor()  
13. d=D()  
14.  
    print d.foo  
15. d.foo=
     
    15  
16.  
    print d.foo  

看输出：

('get', <__main__.simpleDescriptor object at 0x02141190>, <__main__.D object at 0x025CAF50>, <class '__main__.D'>)

15

可见，实例数据掩盖了非数据描述符。

如果改成数据描述符，那么就不会被覆盖了。看下面：

[python] view plaincopy

1. ''''' 
2. Created on 2013-3-29 
3.   
4. @author: naughty 
5. '''  
6.   
7.  
   class simpleDescriptor(object):      
8.     
    
   def __get__(self,obj,type=None) :  
9.         
    
   return "get",self,obj,type  
10.     
     
    def __set__(self,obj,type=None) :  
11.         
     
    pass  
12.     
     
    def __del__(self,obj,type=None) :  
13.         
     
    pass  
14.   
15.  
    class D(object):  
16.     foo=simpleDescriptor()  
17. d=D()  
18.  
    print d.foo  
19. d.foo=
     
    15  
20.  
    print d.foo  

代码的输出如下：

[plain] view plaincopy

1. ('get', <__main__.simpleDescriptor object at 0x01DD1190>, <__main__.D object at 0x0257AF50>, <class '__main__.D'>)  
2. ('get', <__main__.simpleDescriptor object at 0x01DD1190>, <__main__.D object at 0x0257AF50>, <class '__main__.D'>)  

由于是数据描述符，__set __函数体是pass，所以两次输出都是同样的内容。

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：

[plain] view plaincopy

1. '''  
2. Created on 2013-3-29  
3.   
4. @author: naughty  
5. '''  
6.   
7. class D(object):  
8.     def __getattr__(self,attr):  
9.         return attr  
10.   
11. d=D()  
12. print d.foo,type(d.foo)  
13. d.foo=15  
14. print d.foo  

代码输出：

foo <type 'str'>

15

由于d对象中根本没有foo这个属性，所以python最后求助于__getattr__函数。然后打印出__getattr__函数的返回值。

注意：这里不要认为的造成无限递归

代码如下：

[python] view plaincopy

1. ''''' 
2. Created on 2013-3-29 
3.   
4. @author: naughty 
5. '''  
6.   
7.  
   class D(object):  
8.     
    
   def __getattr__(self,attr):  
9.         
    
   return self.attr  
10.   
11. d=D()  
12.  
    print d.foo  
13. d.foo=
     
    15  
14.  
    print d.foo  

这段代码， 会造成如下错误：

Exception RuntimeError: 'maximum recursion depth exceeded while calling a Python object'in <type 'exceptions.AttributeError'> ignored

Traceback (most recent call last):

  File "H:\final\code\PyTestService\comz\test\Copy of Copy of Test.py", line 12, in <module>

    print d.foo

  File "H:\final\code\PyTestService\comz\test\Copy of Copy of Test.py", line 9, in __getattr__

    return self.attr

  File "H:\final\code\PyTestService\comz\test\Copy of Copy of Test.py", line 9, in __getattr__

    return self.attr

....

  File "H:\final\code\PyTestService\comz\test\Copy of Copy of Test.py", line 9, in __getattr__

    return self.attr

  File "H:\final\code\PyTestService\comz\test\Copy of Copy of Test.py", line 9, in __getattr__

    return self.attr

AttributeError: 'D' object has no attribute 'attr'

造成了超过最大递归深度问题。

来自为知笔记(Wiz)