python面向对象魔术方法补充

时间：2024-04-14 19:16:14

一、描述符

　　在 面向对象 编程中 定义一个（没有定义方法）类：class person , 在这个类里面，有name,age, heigth, weight,等等属性， 这个类就可以看作一个对 person 的描述符，而具体的实例则是具体的“被描述物”。

　　而在python中，描述符本质就是一个新式类,在这个新式类中,至少实现了__get__(),__set__(),__delete__()中的一个,这也被称为描述符协议。
　　__get__():调用一个属性时,触发
　　__set__():为一个属性赋值时,触发d
　　__delete__():采用del删除属性时,触发

class Foo: #在python3中Foo是新式类,它实现了三种方法,这个类就被称作一个描述符

    def __get__(self, instance, owner):

        pass

    def __set__(self, instance, value):

        pass

    def __delete__(self, instance):

        pass

　　2、描述符是干什么的:描述符的作用是用来代理另外一个类的属性的(必须把描述符定义成这个类的类属性，不能定义到构造函数中)

class Foo:

    def __get__(self, instance, owner):

        print('触发get')

    def __set__(self, instance, value):

        print('触发set')

    def __delete__(self, instance):

        print('触发delete')

#包含这三个方法的新式类称为描述符,由这个类产生的实例进行属性的调用/赋值/删除,并不会触发这三个方法

f1=Foo()

f1.name='egon'

f1.name

del f1.name

#疑问:何时,何地,会触发这三个方法的执行
#描述符Str

class Str:

    def __get__(self, instance, owner):

        print('Str调用')

    def __set__(self, instance, value):

        print('Str设置...')

    def __delete__(self, instance):

        print('Str删除...')

#描述符Int

class Int:

    def __get__(self, instance, owner):

        print('Int调用')

    def __set__(self, instance, value):

        print('Int设置...')

    def __delete__(self, instance):

        print('Int删除...')

class People:

    name=Str()

    age=Int()

    def __init__(self,name,age): #name被Str类代理,age被Int类代理,

        self.name=name

        self.age=age

#何地？：定义成另外一个类的类属性

#何时？：且看下列演示

p1=People('alex',18)

#描述符Str的使用

p1.name

p1.name='egon'

del p1.name

#描述符Int的使用

p1.age

p1.age=18

del p1.age

#我们来瞅瞅到底发生了什么

print(p1.__dict__)

print(People.__dict__)

#补充

print(type(p1) == People) #type(obj)其实是查看obj是由哪个类实例化来的

print(type(p1).__dict__ == People.__dict__)

　　3、描述符分为两种：

　　数据描述符：至少实现了__get__()和__set__()

class Foo:

     def __set__(self, instance, value):

         print('set')

     def __get__(self, instance, owner):

         print('get')

　　非数据描述符：没有实现__set__()

 class Foo:

     def __get__(self, instance, owner):

         print('get')

　　4、注意事项

# 描述符本身应该定义成新式类,被代理的类也应该是新式类

# 必须把描述符定义成这个类的类属性，不能为定义到构造函数中

# 要严格遵循该优先级,优先级由高到底分别是

#1.类属性

#2.数据描述符

#3.实例属性

#4.非数据描述符

#5.找不到的属性触发__getattr__()
#描述符Str

class Str:

    def __get__(self, instance, owner):

        print('Str调用')

    def __set__(self, instance, value):

        print('Str设置...')

    def __delete__(self, instance):

        print('Str删除...')

class People:

    name=Str()

    def __init__(self,name,age): #name被Str类代理,age被Int类代理,

        self.name=name

        self.age=age

#基于上面的演示,我们已经知道,在一个类中定义描述符它就是一个类属性,存在于类的属性字典中,而不是实例的属性字典

#那既然描述符被定义成了一个类属性,直接通过类名也一定可以调用吧,没错

People.name #恩,调用类属性name,本质就是在调用描述符Str,触发了__get__()

People.name='egon' #那赋值呢,我去,并没有触发__set__()

del People.name #赶紧试试del,我去,也没有触发__delete__()

#结论:描述符对类没有作用-------->傻逼到家的结论

'''

原因:描述符在使用时被定义成另外一个类的类属性,因而类属性比二次加工的描述符伪装而来的类属性有更高的优先级

People.name #恩,调用类属性name,找不到就去找描述符伪装的类属性name,触发了__get__()

People.name='egon' #那赋值呢,直接赋值了一个类属性,它拥有更高的优先级,相当于覆盖了描述符,肯定不会触发描述符的__set__()

del People.name #同上

'''

类属性>数据描述符

#描述符Str

class Str:

    def __get__(self, instance, owner):

        print('Str调用')

    def __set__(self, instance, value):

        print('Str设置...')

    def __delete__(self, instance):

        print('Str删除...')

class People:

    name=Str()

    def __init__(self,name,age): #name被Str类代理,age被Int类代理,

        self.name=name

        self.age=age

p1=People('egon',18)

#如果描述符是一个数据描述符(即有__get__又有__set__),那么p1.name的调用与赋值都是触发描述符的操作,于p1本身无关了,相当于覆盖了实例的属性

p1.name='egonnnnnn'

p1.name

print(p1.__dict__)#实例的属性字典中没有name,因为name是一个数据描述符,优先级高于实例属性,查看/赋值/删除都是跟描述符有关,与实例无关了

del p1.name

数据描述符>实例属性

class Foo:

    def func(self):

        print('我胡汉三又回来了')

f1=Foo()

f1.func() #调用类的方法,也可以说是调用非数据描述符

#函数是一个非数据描述符对象(一切皆对象么)

print(dir(Foo.func))

print(hasattr(Foo.func,'__set__'))

print(hasattr(Foo.func,'__get__'))

print(hasattr(Foo.func,'__delete__'))

#有人可能会问,描述符不都是类么,函数怎么算也应该是一个对象啊,怎么就是描述符了

#笨蛋哥,描述符是类没问题,描述符在应用的时候不都是实例化成一个类属性么

#函数就是一个由非描述符类实例化得到的对象

#没错，字符串也一样

f1.func='这是实例属性啊'

print(f1.func)

del f1.func #删掉了非数据

f1.func()

实例属性>非数据属性

class Foo:

    def func(self):

        print('我胡汉三又回来了')

    def __getattr__(self, item):

        print('找不到了当然是来找我啦',item)

f1=Foo()

f1.xxxxxxxxxxx

非数据描述符>找不到

　　5.描述符的使用

class Str:

    def __init__(self,name):

        self.name=name

    def __get__(self, instance, owner):

        print('get--->',instance,owner)

        return instance.__dict__[self.name]

    def __set__(self, instance, value):

        print('set--->',instance,value)

        instance.__dict__[self.name]=value

    def __delete__(self, instance):

        print('delete--->',instance)

        instance.__dict__.pop(self.name)

class People:

    name=Str('name')

    def __init__(self,name,age,salary):

        self.name=name

        self.age=age

        self.salary=salary

p1=People('egon',18,3231.3)

#调用

print(p1.__dict__)

p1.name

#赋值

print(p1.__dict__)

p1.name='egonlin'

print(p1.__dict__)

#删除

print(p1.__dict__)

del p1.name

print(p1.__dict__)

version1

class Str:

    def __init__(self,name):

        self.name=name

    def __get__(self, instance, owner):

        print('get--->',instance,owner)

        return instance.__dict__[self.name]

    def __set__(self, instance, value):

        print('set--->',instance,value)

        instance.__dict__[self.name]=value

    def __delete__(self, instance):

        print('delete--->',instance)

        instance.__dict__.pop(self.name)

class People:

    name=Str('name')

    def __init__(self,name,age,salary):

        self.name=name

        self.age=age

        self.salary=salary

#疑问:如果我用类名去操作属性呢

People.name #报错,错误的根源在于类去操作属性时,会把None传给instance

#修订__get__方法

class Str:

    def __init__(self,name):

        self.name=name

    def __get__(self, instance, owner):

        print('get--->',instance,owner)

        if instance is None:

            return self

        return instance.__dict__[self.name]

    def __set__(self, instance, value):

        print('set--->',instance,value)

        instance.__dict__[self.name]=value

    def __delete__(self, instance):

        print('delete--->',instance)

        instance.__dict__.pop(self.name)

class People:

    name=Str('name')

    def __init__(self,name,age,salary):

        self.name=name

        self.age=age

        self.salary=salary

print(People.name) #完美,解决

version2

class Str:

    def __init__(self,name,expected_type):

        self.name=name

        self.expected_type=expected_type

    def __get__(self, instance, owner):

        print('get--->',instance,owner)

        if instance is None:

            return self

        return instance.__dict__[self.name]

    def __set__(self, instance, value):

        print('set--->',instance,value)

        if not isinstance(value,self.expected_type): #如果不是期望的类型，则抛出异常

            raise TypeError('Expected %s' %str(self.expected_type))

        instance.__dict__[self.name]=value

    def __delete__(self, instance):

        print('delete--->',instance)

        instance.__dict__.pop(self.name)

class People:

    name=Str('name',str) #新增类型限制str

    def __init__(self,name,age,salary):

        self.name=name

        self.age=age

        self.salary=salary

p1=People(123,18,3333.3)#传入的name因不是字符串类型而抛出异常

version3

class Typed:

    def __init__(self,name,expected_type):

        self.name=name

        self.expected_type=expected_type

    def __get__(self, instance, owner):

        print('get--->',instance,owner)

        if instance is None:

            return self

        return instance.__dict__[self.name]

    def __set__(self, instance, value):

        print('set--->',instance,value)

        if not isinstance(value,self.expected_type):

            raise TypeError('Expected %s' %str(self.expected_type))

        instance.__dict__[self.name]=value

    def __delete__(self, instance):

        print('delete--->',instance)

        instance.__dict__.pop(self.name)

class People:

    name=Typed('name',str)

    age=Typed('name',int)

    salary=Typed('name',float)

    def __init__(self,name,age,salary):

        self.name=name

        self.age=age

        self.salary=salary

p1=People(123,18,3333.3)

p1=People('egon','',3333.3)

p1=People('egon',18,3333)

version4

　　虽然我们已然能实现功能了，但是问题是，如果我们的类有很多属性，你仍然采用在定义一堆类属性的方式去实现，这就显示很low。

　　我们先来看看类装饰如何实现。

　　无参类装饰器：

def decorate(cls):

    print("类装饰器开始")

    return cls

@decorate

class People:

    def __init__(self,name):

        self.name = name

p1 = People("hello world")

　　有参类装饰器：

def typeassert(**kwargs):

    def decorate(cls):

        print('类的装饰器开始运行啦------>',kwargs)

        return cls

    return decorate

# 有参:1.运行typeassert(...)返回结果是decorate,此时参数都传给kwargs 2.People=decorate(People)

@typeassert(name=str, age=int, salary=float)

class People:

    def __init__(self,name,age,salary):

        self.name=name

        self.age=age

        self.salary=salary

p1=People('xiaohuar',18,3333.3)

　　

class Typed:

    def __init__(self,name,expected_type):

        self.name=name

        self.expected_type=expected_type

    def __get__(self, instance, owner):

        print('get--->',instance,owner)

        if instance is None:

            return self

        return instance.__dict__[self.name]

    def __set__(self, instance, value):

        print('set--->',instance,value)

        if not isinstance(value,self.expected_type):

            raise TypeError('Expected %s' %str(self.expected_type))

        instance.__dict__[self.name]=value

    def __delete__(self, instance):

        print('delete--->',instance)

        instance.__dict__.pop(self.name)

def typeassert(**kwargs):

    def decorate(cls):

        print('类的装饰器开始运行啦------>',kwargs)

        for name,expected_type in kwargs.items():

            setattr(cls,name,Typed(name,expected_type))

        return cls

    return decorate

@typeassert(name=str,age=int,salary=float) #有参:1.运行typeassert(...)返回结果是decorate,此时参数都传给kwargs 2.People=decorate(People)

class People:

    def __init__(self,name,age,salary):

        self.name=name

        self.age=age

        self.salary=salary

print(People.__dict__)

p1=People('egon',18,3333.3)

　　描述符总结：描述符是可以实现大部分python类特性中的底层魔法,包括@classmethod,@staticmethd,@property甚至是__slots__属性。描述符是很多高级库和框架的重要工具之一,描述符通常是使用到装饰器或者元类的大型框架中的一个组件.

二、实现property

　　利用描述符原理完成一个自定制@property,实现延迟计算（本质就是把一个函数属性利用装饰器原理做成一个描述符：类的属性字典中函数名为key，value为描述符类产生的对象）

class Room:

    def __init__(self,name,width,length):

        self.name=name

        self.width=width

        self.length=length

    @property

    def area(self):

        return self.width * self.length

r1=Room('alex',1,1)

print(r1.area)

　　

class Lazyproperty:

    def __init__(self,func):

        self.func=func

    def __get__(self, instance, owner):

        print('这是我们自己定制的静态属性,r1.area实际是要执行r1.area()')

        if instance is None:

            return self

        return self.func(instance) #此时你应该明白,到底是谁在为你做自动传递self的事情

class Room:

    def __init__(self,name,width,length):

        self.name=name

        self.width=width

        self.length=length

    @Lazyproperty #area=Lazyproperty(area) 相当于定义了一个类属性,即描述符

    def area(self):

        return self.width * self.length

r1=Room('alex',1,1)

print(r1.area)

三、实现classmethod

class ClassMethod:

    def __init__(self,func):

        self.func=func

    def __get__(self, instance, owner): #类来调用,instance为None,owner为类本身,实例来调用,instance为实例,owner为类本身,

        def feedback():

            print('在这里可以加功能啊...')

            return self.func(owner)

        return feedback

class People:

    name='hi world'

    @ClassMethod # say_hi=ClassMethod(say_hi)

    def say_hi(cls):

        print('你好啊,帅哥 %s' %cls.name)

People.say_hi()

p1=People()

p1.say_hi()

#疑问,类方法如果有参数呢,好说,好说

class ClassMethod:

    def __init__(self,func):

        self.func=func

    def __get__(self, instance, owner): #类来调用,instance为None,owner为类本身,实例来调用,instance为实例,owner为类本身,

        def feedback(*args,**kwargs):

            print('在这里可以加功能啊...')

            return self.func(owner,*args,**kwargs)

        return feedback

class People:

    name='hi,world'

    @ClassMethod # say_hi=ClassMethod(say_hi)

    def say_hi(cls,msg):

        print('你好啊,帅哥 %s %s' %(cls.name,msg))

People.say_hi('你是那偷心的贼')

p1=People()

p1.say_hi('你是那偷心的贼')

四、实现StaticMethod

class StaticMethod:

    def __init__(self,func):

        self.func=func

    def __get__(self, instance, owner): #类来调用,instance为None,owner为类本身,实例来调用,instance为实例,owner为类本身,

        def feedback(*args,**kwargs):

            print('在这里可以加功能啊...')

            return self.func(*args,**kwargs)

        return feedback

class People:

    @StaticMethod# say_hi=StaticMethod(say_hi)

    def say_hi(x,y,z):

        print('------>',x,y,z)

People.say_hi(1,2,3)

p1=People()

p1.say_hi(4,5,6)

五、再看property

　　一个静态属性property本质就是实现了get，set，delete三种方法

class Foo:

    @property

    def AAA(self):

        print('get的时候运行我啊')

    @AAA.setter

    def AAA(self,value):

        print('set的时候运行我啊')

    @AAA.deleter

    def AAA(self):

        print('delete的时候运行我啊')

# 只有在属性AAA定义property后才能定义AAA.setter,AAA.deleter

f1 = Foo()

f1.AAA

f1.AAA = 'aaa'

del f1.AAA

　　

class Foo:

    def get_AAA(self):

        print('get的时候运行我啊')

    def set_AAA(self,value):

        print('set的时候运行我啊')

    def delete_AAA(self):

        print('delete的时候运行我啊')

    AAA = property(get_AAA, set_AAA, delete_AAA)  # 内置property三个参数与get,set,delete一一对应

f1 = Foo()

f1.AAA  # 触发get

f1.AAA = 'aaa'  # 触发set

del f1.AAA  # 触发del

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