python描述符descriptor(二)

python内置的描述符

python有些内置的描述符对象，property、staticmethod、classmethod，python实现如下：

class Property(object):
    def __init__(self,getf,setf,delf,doc):
        self.getf=getf
        self.setf=setf
        self.delf=delf
        self.doc=doc
    def __get__(self,instance,own=None):
        if instance is None:
            return self
        if  self.getf is None:
            raise AttributeError
        return self.getf(instance)
    def __set__(self,instance,value):
        if self.setf is None:
            raise AttributeError
        self.setf(instance,value)
    def __del__(self,instance):
        if self.delf is None:
            raise AttributeError    
        self.delf(instance)
class StaticMethod(object):
    def __init__(self,func):
        self.func=func
    def __get__(self,instance,own=None):
        return self.func
class ClassMethod(object):
    def __init__(self,func):
        self.func=func
    def __get__(self,instance,own=None):
        if own is None:
            own=type(instance)
        def callfunc(*args):
            return self.func(own,*args)
        return callfunc

为属性值设置别名

有时候你想用一个属性名作为另一个属性名的别名，比如设置一些属性的默认值必须和其他属性的当前值一样，而且还需要独立的设置和删除。

class DefaultAlias(object):
    def __init__(self,name):
        self.name=name
    def __get__(self,instance,own):
        if instance is None:  #类属性访问时
            return self
        return getattr(instance,self.name).title()
class Person(object):
    def __init__(self,name,aliasname=None):
        self.name=name
        if aliasname is not None:
            self.aliasname=aliasname
    aliasname=DefaultAlias('name')

>>> p=Person('sam')
>>> p.aliasname
'Sam'
>>> p.aliasname='jack'
>>> p.aliasname
'jack'
>>> del p.aliasname
>>> p.aliasname
'Sam'

这样就为属性name设置了一个别名aliasname，或者说把aliasname的值存储在了name中。DefaultAlias并不是数据描述符，因为它没有__set__方法，而是一个non-data描述符。所以我们给一个实例属性赋值时(p.aliasname='jack')，实例会正常地记录属性，而且实例属性会覆盖掉类属性。这样aliasname属性就能单独的设置而不影响name属性了。当我们del p.aliasname时，删除了实例的属性，类属性又会再次显现出来。

对于某些开发的类，如果要保持后续版本的兼容性，可以用新名称来命名方法和属性，同时保留旧名字的可用性。

class OldAlias(object):
    def __init__(self,name,oldname):
        self.name=name
        self.oldname=oldname
    def _warn(self):
        print 'use %r,not %r'%(self.name,self.oldname)
    def __get__(self,instance,own):
        self._warn()
        if instance is None:  
            return self
        return getattr(instance,self.name)
    def __set__(self,instance,value):
        self._warn()
        setattr(instance,self.name,value)
    def __del__(self,instance):
        self._warn()
        delattr(instance,self.name)
class NewClass(object):
    def __init__(self,newname):
        self.newname=newname
    oldname=OldAlias('newname','oldname')

>>> c=NewClass('a')
>>> c.oldname
use 'newname',not 'oldname'
'a'

使用这个类的旧代码会使用类属性oldname,同时一个警告信息被打印，鼓励用户使用新属性newname。

缓存属性值

根据需求计算实例属性或类属性的值，并提供自动化的缓存。

class CachedAttribute(object):
    def __init__(self,method,name=None):
        self.method=method
        self.name=name if name else method.__name__
    def __get__(self,instance,own):
        if instance is None:
            return self
        result=self.method(instance)
        setattr(instance,self.name,result)
        return result
class MyObject(object):
    def __init__(self,n):
        self.n=n
    @CachedAttribute
    def square(self):
        return self.n*self.n

>>> m=MyObject(2)
>>> m.square
4
>>> m.n=5
>>> m.square
4
>>> del m.square
>>> m.square
25

在首次访问m.square后，square属性就被缓存在实例m中，当改变实例属性n时，square属性不会改变。如果需要清除缓存，del m.square即可，再次访问m.square属性square的值会被再次计算。

缓存类属性：

class CachedClassAttribute(CachedAttribute):
    def __get__(self,instance,own):
        return super(CachedClassAttribute,self).__get__(own,own)
class MyClass(object):
    class_attr=24
    @CachedClassAttribute
    def square(cls):
        return cls.class_attr*cls.class_attr

这样类的所有实例都有同样的缓存值了：

>>> a=MyClass()
>>> b=MyClass()
>>> a.square
>>> print a.square
576
>>> print b.square
576
>>> print MyClass.square
576