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Python中DESCRIPTOR的高级用法探索

发布时间:2023-12-18 15:17:15

在Python中,DESCRIPTOR 是一种高级用法,它可以用于创建属性描述符(attribute descriptor),属性描述符是一个实现了特定协议的类,用于对类的属性进行控制和管理。属性描述符可以在类中定义,然后在类的实例中使用。

属性描述符有以下三个方法:

- __get__(self, instance, owner):用于获取属性的值。当我们访问类的实例的属性时,实际上是调用了该属性的 __get__() 方法。

- __set__(self, instance, value):用于设置属性的值。当我们为类的实例的属性赋值时,实际上是调用了该属性的 __set__() 方法。

- __delete__(self, instance):用于删除属性。当我们删除类的实例的属性时,实际上是调用了该属性的 __delete__() 方法。

下面通过一个使用例子来说明如何在Python中使用属性描述符。

class NonNegativeNumber:
    def __get__(self, instance, owner):
        return instance.__dict__[self.name]
    
    def __set__(self, instance, value):
        if value >= 0:
            instance.__dict__[self.name] = value
        else:
            raise ValueError("Value must be non-negative")
    
    def __set_name__(self, owner, name):
        self.name = name


class Rectangle:
    width = NonNegativeNumber()
    height = NonNegativeNumber()
    
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
    
    def area(self):
        return self.width * self.height

在上面的例子中,我们定义了一个属性描述符 NonNegativeNumber,它用于限制属性的值为非负数。

然后,我们定义了一个 Rectangle 类,其中的 widthheight 属性都使用了 NonNegativeNumber 属性描述符。

NonNegativeNumber__get__() 方法中,我们以字典的形式访问和返回属性的值。

NonNegativeNumber__set__() 方法中,我们先判断传入的值是否大于等于0,如果是,则将值存入属性的字典中,如果不是,则抛出一个 ValueError 异常。

Rectangle__init__() 方法中,我们使用了 widthheight 属性,并为它们赋予初始值。

最后,在 Rectanglearea() 方法中,我们使用了 widthheight 属性,计算并返回了矩形的面积。

下面是一个使用该 Rectangle 类的例子:

r = Rectangle(2, 3)
print(r.area())  # 输出: 6

r.width = 4
print(r.width)  # 输出: 4

r.height = -1 # 输出: ValueError: Value must be non-negative

在上面的例子中,我们创建了一个 Rectangle 类的实例,并为其传入了宽度为2、高度为3的值。然后,我们调用了 area() 方法,计算并输出了该矩形的面积。

接着,我们修改了 width 属性的值为4,并打印了该属性的值。

最后,我们试图将 height 属性的值修改为负数,这时会抛出一个 ValueError 异常,因为我们在 NonNegativeNumber__set__() 方法中限制了属性的值为非负数。

这就是使用属性描述符的一个例子。通过属性描述符,我们可以在访问、设置和删除类的属性时加入特定的逻辑,从而控制对属性的操作。