Python中的类与对象之描述符详解

class TypedProperty(object):
 
 def __init__(self, name, type, default=None):
 self.name = "_" + name
 self.type = type
 self.default = default if default else type()
 
 def __get__(self, instance, cls):
 return getattr(instance, self.name, self.default)
 
 def __set__(self,instance,value):
 if not isinstance(value,self.type):
 raise TypeError("Must be a %s" % self.type)
 setattr(instance,self.name,value)
 
 def __delete__(self,instance):
 raise AttributeError("Can't delete attribute")
 
class Foo(object):
 name = TypedProperty("name",str)
 num = TypedProperty("num",int,42)
 
>> acct = Foo()
>> acct.name = "obi"
>> acct.num = 1234
>> print acct.num
1234
>> print acct.name
obi
# trying to assign a string to number fails
>> acct.num = '1234'
TypeError: Must be a 

在这个例子中，我们实现了一个描述符TypedProperty，并且这个描述符类会对它所代表的类的任何属性执行类型检查。注意到这一点很重要，即描述符只能在类级别进行合法定义，而不能在实例级别定义。例如，在上面例子中的__init__方法里。

当访问类Foo实例的任何属性时，描述符会调用它的__get__方法。需要注意的是，__get__方法的第一个参数是描述符代表的属性被引用的源对象。当属性被分配时，描述符会调用它的__set__方法。为了理解为什么可以使用描述符代表对象属性，我们需要理解Python中属性引用解析的执行方式。对于对象来说，属性解析机制在object.__getattribute__()中。该方法将b.x转换成type(b).__dict__['x'].__get__(b, type(b))。然后，解析机制使用优先级链搜索属性，在优先级链中，类字典中发现的数据描述符的优先级高于实例变量，实例变量优先级高于非数据描述符，如果提供了getattr()，优先级链会为getattr()分配最低优先级。对于一个给定的对象类，可以通过自定义__getattribute__方法来重写优先级链。

深刻理解优先级链之后，就很容易想出针对前面提出的第二个和第三个问题的优雅解决方案了。那就是，利用描述符实现一个只读属性将变成实现数据描述符这个简单的情况了，即不带__set__方法的描述符。尽管在本例中不重要，定义访问方式的问题只需要在__get__和__set__方法中增加所需的功能即可。
类属性

每次我们想使用描述符的时候都不得不定义描述符类，这样看起来非常繁琐。Python特性提供了一种简洁的方式用来向属性增加数据描述符。一个属性签名如下所示：

property(fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None) -> property attribute

class Accout(object):
 def __init__(self):
 self._acct_num = None
 
 def get_acct_num(self):
 return self._acct_num
 
 def set_acct_num(self, value):
 self._acct_num = value
 
 def del_acct_num(self):
 del self._acct_num
 
 acct_num = property(get_acct_num, set_acct_num, del_acct_num, "Account number property.")

class Property(object):
 "Emulate PyProperty_Type() in Objects/descrobject.c"
 
 def __init__(self, fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None):
 self.fget = fget
 self.fset = fset
 self.fdel = fdel
 if doc is None and fget is not None:
 doc = fget.__doc__
 self.__doc__ = doc
 
 def __get__(self, obj, objtype=None):
 if obj is None:
 return self
 if self.fget is None:
 raise AttributeError("unreadable attribute")
 return self.fget(obj)
 
 def __set__(self, obj, value):
 if self.fset is None:
 raise AttributeError("can't set attribute")
 self.fset(obj, value)
 
 def __delete__(self, obj):
 if self.fdel is None:
 raise AttributeError("can't delete attribute")
 self.fdel(obj)
 
 def getter(self, fget):
 return type(self)(fget, self.fset, self.fdel, self.__doc__)
 
 def setter(self, fset):
 return type(self)(self.fget, fset, self.fdel, self.__doc__)
 
 def deleter(self, fdel):
 return type(self)(self.fget, self.fset, fdel, self.__doc__)

class C(object):
 def __init__(self):
 self._x = None
 
 @property
 # the x property. the decorator creates a read-only property
 def x(self):
 return self._x
 
 @x.setter
 # the x property setter makes the property writeable
 def x(self, value):
 self._x = value
 
 @x.deleter
 def x(self):
 del self._x