一文搞懂Python对象的描述器机制

 更新时间:2025年05月29日 08:30:46   作者:烛阴  
在Python中,“描述器”是一种能够自定义对象属性访问(获取、设置、删除)行为的协议,它是实现@property、类属性、ORM字段、类型检查的底层支撑,本文将带你玩转Python对象的描述器机制,需要的朋友可以参考下

一、什么是Python描述器?

在Python中,“描述器”是一种能够自定义对象属性访问(获取、设置、删除)行为的协议。它是实现@property、类属性、ORM字段、类型检查的底层支撑。

一句话解释:只要一个对象定义了__get____set____delete__等特殊方法,并作为另一个类的类属性,这个对象就成了描述器!

默认对属性的访问控制是从对象的字典里面 (__dict__) 中获取 (get) , 设置 (set) 和删除 (delete) 。

举例来说, a.x 的查找顺序是, a.__dict__['x'] , 然后 type(a).__dict__['x'] , 然后找 type(a) 的父类 ( 不包括元类 (metaclass) ).如果查找到的值是一个描述器, Python 就会调用描述器的方法来重写默认的控制行为。

二、描述器协议:三大魔法方法

方法作用用法场景
__get__获取属性时调用动态计算、懒加载
__set__设置属性时调用数据验证、只读限制
__delete__删除属性时调用管控属性生命周期

最简单的描述器雏形:

class DemoDescriptor:
    def __get__(self, instance, owner):
        print('执行了__get__')
        return 42

class MyClass:
    x = DemoDescriptor()

obj = MyClass()
print(obj.x)  # 输出42,中间会打印“执行了__get__”

三、入门实战:搞懂描述器工作的方式

3.1 数据描述器 VS 非数据描述器

  • 数据描述器 : 同时定义了__get____set__
  • 非数据描述器 : 只定义了__get__

数据描述器拥有更高优先级,会屏蔽实例字典上的同名属性!

3.2 数据描述器基础案例

class Typed:
    def __init__(self, name, typ):
        self.name = name
        self.typ = typ

    def __get__(self, instance, owner):
        return instance.__dict__[self.name]

    def __set__(self, instance, value):
        if not isinstance(value, self.typ):
            raise TypeError(f'属性{self.name}必须是{self.typ}')
        instance.__dict__[self.name] = value

class Person:
    age = Typed('age', int)    # 用描述器控制
    name = Typed('name', str)

p = Person()
p.age = 18            # 自动类型检查
p.name = '小明'
# p.age = 'not int'   # 抛出TypeError

四、@property 与描述器的关系

你用过的@property,其实就是“非数据描述器”的语法糖:

class Demo:
    @property
    def val(self):
        return 666

底层实现和你定义带__get__的对象如出一辙。

五、进阶:自定义描述器封装与通用实现

5.1 描述器工厂 基于装饰器快速生成校验字段

def typed_field(name, typ):
    class _TypedDescriptor:
        def __get__(self, instance, owner):
            return instance.__dict__[name]
        def __set__(self, instance, value):
            if not isinstance(value, typ):
                raise TypeError(f"属性{name}必须是{typ}")
            instance.__dict__[name] = value
    return _TypedDescriptor()

class Student:
    age = typed_field('age', int)
    name = typed_field('name', str)

stu = Student()
stu.age = 18    # √
# stu.age = 'oops' # TypeError

5.2 只读属性描述器

class ReadOnly:
    def __init__(self, value):
        self._value = value
    def __get__(self, instance, owner):
        return self._value

class System:
    version = ReadOnly('1.0.0')

print(System.version)   # '1.0.0'

到此这篇关于一文搞懂Python对象的描述器机制的文章就介绍到这了,更多相关Python对象描述器内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

相关文章

  • python使用邻接矩阵构造图代码示例

    python使用邻接矩阵构造图代码示例

    这篇文章主要介绍了python使用邻接矩阵构造图代码示例,具有一定参考价值,需要的朋友可以了解下。
    2017-11-11
  • python xlsxwriter创建excel图表的方法

    python xlsxwriter创建excel图表的方法

    这篇文章主要为大家详细介绍了python xlsxwriter创建excel图表的方法,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2018-06-06
  • python字符串常用方法

    python字符串常用方法

    这篇文章主要介绍了python字符串常用方法,本文给大家介绍的非常详细,具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
    2018-06-06
  • pycharm如何添加解释器

    pycharm如何添加解释器

    这篇文章主要介绍了pycharm如何添加解释器问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
    2023-08-08
  • Django 批量插入数据的实现方法

    Django 批量插入数据的实现方法

    这篇文章主要介绍了Django 批量插入数据的实现方法,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2020-01-01
  • 详解Python IO编程

    详解Python IO编程

    这篇文章主要介绍了Python IO编程的相关资料,文中讲解非常细致,代码帮助大家更好的理解和学习,感兴趣的朋友可以了解下
    2020-07-07
  • 快速了解python leveldb

    快速了解python leveldb

    这篇文章主要介绍了快速了解python leveldb,具有一定借鉴价值,需要的朋友可以参考下
    2018-01-01
  • python实现逻辑回归的示例

    python实现逻辑回归的示例

    这篇文章主要介绍了python实现逻辑回归的示例,帮助大家更好的理解和使用机器学习算法,感兴趣的朋友可以了解下
    2020-10-10
  • Opencv中cv2.cvtColor彩色图转灰度图的其他6种方法

    Opencv中cv2.cvtColor彩色图转灰度图的其他6种方法

    本文主要介绍了Opencv中cv2.cvtColor彩色图转灰度图的其他6种方法,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2022-05-05
  • python 查找轮廓的实现示例

    python 查找轮廓的实现示例

    边缘检测是一种从图像中提取轮廓和特征的技术,本文主要介绍了python查找轮廓的实现示例,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下
    2024-07-07

最新评论