Python学习---描述符

描述符可能是Python最少用的技巧，很多文章介绍了特别多，反而看的云里雾里，我觉得描述符（descriptor）概念本身是非常简单的，但确实是比较难应用，特别是初学者。但是网上也没有特别好的应用例子，虽然我们常用的函数（方法）里都隐含了这一概念。

这两天看了些书和参考博客，觉得了解描述符对初学者加深对Python面向过程的实现是很有好处的。

我们知道，实现了__iter__,__next__的类可称为迭代器，而描述符也有自己的协议，即实现了以下三种：

__get__(self, instance, class) --> return value__set__(self, instance, value)__delete__(self, instance)

其中，只实现了__get__的类称为nondata-descriptor，类似只读，而 实现了__get__和__set__的称为data-descriptor，__del__可选

这里的instance和class是针对拥有者的，因为描述符是寄生在其他类的，这个类也就是拥有者（owner）

注意一点，__get__对cls和instance访问有效，而__set__仅对instance，也就是拥有者的实例，在下面的例子里有说明

class Descriptor(object):def __get__(self,instance,owner):print "__get__"def __set__(self,instance,owner):print "__set__"class A(object):x=Descriptor() # x字段是一个描述符对象def __init__(self,x):self.x=x # 对x进行赋值操作

>>> a=A(88)__set__        #初始化的时候，self.x在对象__dict__没找到x，但在__class__.__dict__里找到x是一个描述符对象，而且是data-descriptor，则调用__set__方法>>> a.x__get__>>> a.__dict__      # 可以看到，这时候88并没有成功赋值，因为调用了__set__方法，这里我们的实现只是一个简单的print，并没有赋值操作   {}>>> A.__dict__['x']<__main__.Descriptor object at 0x7fb2d142eb90> # x，描述符对象>>> a.x=100  #再次赋值，一样，调用__set____set__>>> A.x=100 #前面提到了，__set__对owner class访问无效，这里赋值成功，在A__dict__里创建字段'x':100，>>> a.x    #由于A.__dict__里x描述符被新创建的x:100覆盖了，a.x正常找到A.__dict__里的x字段100>>> a.__dict__  #这里，如果a.x=500,再次赋值，会在a.__dict__创建'x'：500字段，这个x字段与类的x无关{}>>> A.__dict__['x']100

还需要注意的两点是，

1. 描述符只能在类定义里，如果放到实例方法里，会被忽略。

2. non-descriptor 没有__set__方法，所以在赋值操作时，其实是在对象__dict__里创建同名新字段，下次get的时候就会被覆盖。

通常来讲，我们对一个类操作，离不开这几种操作(set,get,del)，如果我们对某个类的某种操作限定，只需要定义一个描述符，将逻辑写在对应的方法里即可。

class Charlength(object):def __init__(self,name):self.name=namedef __set__(self,instance,value): #只需要对set方法做限制，只允许长度小于10的字符串，所以这里只需要实现__set__if not isinstance(value,str):raise TypeError("Expected an string")elif len(value)>=10:raise TypeError("Expected no more than ten characters")instance.__dict__[self.name]=value #name是a,b，定义的account实例的字段，在这里赋值class Account(object):a = Charlength('a')b = Charlength('b')def __init__(self,a,b):self.a=aself.b=b

>>> myaccount=Account("tmac","kobe") # 初始化时就调用了__set__，将a,b字段赋值>>> >>> myaccount.a 'tmac'>>> myaccount.b'kobe'>>> >>> myaccount.b=88 #重新赋值，调用__set__,抛出异常Traceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>  File "<stdin>", line 6, in __set__TypeError: Expected an string>>> >>> >>> myaccount.b="abcdefgthyrujk"  # 重新赋值，调用__set__,抛出异常Traceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>  File "<stdin>", line 8, in __set__TypeError: Expected no more than ten characters>>> 

我们常见的property，staticmethod以及classmethod也是基于类似的描述符实现。

最后，说到__get__,其实函数（方法）中一直有__get__

class A(object):def test(self):print "test"

a.test相当于A.test.__get__(a,A)
A.test相当于A.test.__get__(None,A) 

>>> a=A()>>> A.test.__get__(a,A)<bound method A.test of <__main__.A object at 0x7fb2cb32a050>>>>> A.test.__get__(None,A)<unbound method A.test>