Python描述符descriptor使用原理解析

描述符（descriptor）是實現了__get__、__set__、__del__方法的類，進一步可以細分為兩類：

數據描述符：實現了__get__和__set__

非數據描述符：沒有實現__set__

描述符在類的屬性調用中起著很重要的作用，類在調用屬性時，遵守兩個規則：

按照實例屬性、類屬性的順序選擇屬性，即實例屬性優先于類屬性

如果在類屬性中發現同名的數據描述符，那么該描述符會優先于實例屬性

非數據描述符會被實例屬性覆蓋

class A: def __get__(self, obj, cls): return f'{obj}: get'class B: value = A() def __init__(self): self.value = 4def main(): g = B() print(g.value) print(g.__dict__)if __name__ == '__main__': main()

輸出結果

4{’value’: 4}

數據描述符優于實例屬性

class A: def __get__(self, obj, cls): return f'{obj}: get' def __set__(self, obj, value): print(f'{obj}: set, {value}')class B: value = A() def __init__(self): self.value = 4def main(): g = B() print(g.value) print(g.__dict__)if __name__ == '__main__': main()

輸出結果

<__main__.B object at 0x000001165EB85898>: set, 4<__main__.B object at 0x000001165EB85898>: get{}

從上述兩個例子中可以看到，類B的value屬性是一個描述符，當value屬性是一個數據描述符時，它屏蔽了實例的同名屬性value，實例對value屬性的讀取與賦值都會直接被轉移到類屬性value上。

使用描述符實現類的靜態方法與類方法

from functools import partialclass Staticmethod: def __init__(self, method): self.method = method def __get__(self, obj, cls): return self.methodclass Classmethod: def __init__(self, method): self.method = method def __get__(self, obj, cls): return partial(self.method, cls)class A: @Staticmethod def f(self): print(f'I’m method f, the value is {self}') @Classmethod def c(self): print(f'my class is {self}')a = A()a.f(23)A.f(23)a.c()A.c()

輸出結果

I’m method f, the value is 23I’m method f, the value is 23my class is <class ’__main__.A’>my class is <class ’__main__.A’>

靜態方法與類方法統一了類屬性的兩種引用方式。這種統一的過程可以使用描述符修改屬性訪問的默認方式實現。靜態方法限制實例的默認綁定，將方法當做普通函數使用；類方法始終將類作為第一個參數傳入，上述的partial將類固定為方法的第一個參數。

總結

描述符是實現了__get__、__set__、__del__等特殊方法的類，在屬性訪問時起著很大的作用。 數據描述符會覆蓋同名的實例屬性，通過使用數據描述符，達到通過實例修改類變量的目的。 描述符用于修改屬性的默認訪問方式，借此可以實現類方法與靜態方法。

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