DECsriptor的基本概念与原理

DECsriptor（描述符）是Python中用于实现属性访问控制的一种机制。它可以用来修改属性的访问、赋值和删除操作。描述符是一种特殊的类，它通过实现特定的协议方法来与普通属性进行交互。

在Python中，属性访问通常是通过点操作符来完成的，例如obj.attr。当我们使用点操作符访问属性时，实际上是在执行该属性所在类的特定协议方法。描述符就是利用这个特性来实现自定义的属性访问行为。

描述符的核心是实现__get__、__set__和__delete__这三个特殊方法中的一个或多个。这些方法在访问、设置和删除属性时被调用。具体而言：

- __get__方法在访问属性时被调用，它接受三个参数：self、instance和owner。self是描述符实例本身，instance是代表当前实例的对象，owner是代表拥有这个描述符的类。__get__方法要返回属性的值。

- __set__方法在设置属性时被调用，它接受三个参数：self、instance和value。value是要设置的属性值。__set__方法可以选择性地返回一个值。

- __delete__方法在删除属性时被调用，它接受两个参数：self和instance。__delete__方法不需要返回任何值。

下面是一个使用描述符的例子，我们定义一个名为Celsius的类，用于表示摄氏度的温度：

class Celsius:
    def __get__(self, instance, owner):
        return instance._celsius

    def __set__(self, instance, value):
        if value < -273.15:
            raise ValueError("Temperature cannot be less than -273.15 degrees Celsius")
        instance._celsius = value


class Temperature:
    celsius = Celsius()


temp = Temperature()
temp.celsius = 25
print(temp.celsius)  # Output: 25
temp.celsius = -300  # Raises ValueError

在上面的例子中，我们定义了一个名为Celsius的描述符类，并将其作为Temperature类的属性。当我们访问temp.celsius时，会调用Celsius类的__get__方法，返回实例temp中的_celsius属性的值。当我们设置temp.celsius时，会调用Celsius类的__set__方法，对传入的值进行验证，然后将值赋给实例temp的_celsius属性。

通过描述符，我们可以对属性进行更灵活的控制和验证。例如，在__set__方法中，我们对传入的温度值进行了合理性判断，如果温度小于-273.15度（绝对零度），则抛出了一个值错误。这样，我们就可以确保温度的有效性。