Python的描述符

1、描述符的定義

　　描述符是與特定屬性互相綁定的一種協議，通過方法被觸發修改屬性，這些方法包括__get__(),__set__(),__delete__().將這些方法定義在類中，即可實現描述符

2、屬性與__dict__

　　Python中類有屬於自己的字典屬性，經過類的實例化的對象也同樣有自己的字典屬性，__dict__

 1 class Foo(object):
 2     x=10
 3     def f(self):
 4         print('f')
 5     def __init__(self,name,id):
 6         self.name=name
 7         self.id=id
 8 f=Foo('alex','1001')
 9 print(Foo.__dict__)
10 print(f.__dict__)
11 {'__module__': '__main__', 'x': 10, 'f': <function Foo.f at 0x000002677119A950>, '__init__': <function Foo.__init__ at 0x000002677119A840>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Foo' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Foo' objects>, '__doc__': None}
12 {'name': 'alex', 'id': '1001'}

 對象調用屬性的方法查找順序：對象字典，類字典，父類字典，__getattr__方法

3、描述符方法

   __set__(self,instance,value)

   __get__(self,instance,owner)

　__delete__(self,instance)

 　　　　#測試self，instance，value，owner各是何方神聖

 1 class Foo:
 2     def __set__(self, instance, value):
 3         print('set')
 4         print(self)
 5         print(instance,value)
 6     def __get__(self, instance, owner):
 7         print('get')
 8         print(self)
 9         print(instance,owner)
10     def __delete__(self, instance):
11         print('delete')
12         print(self)
13         print(instance)
14 class Test:
15     x=Foo()    
16     def __init__(self,y):
17         self.x=y
18 t=Test(10)
19 t.x

#輸出結果
20 set
21 <__main__.Foo object at 0x000002D26D10A438>
22 <__main__.Test object at 0x000002D26D10A470> 10
23 get
24 <__main__.Foo object at 0x000002D26D10A438>
25 <__main__.Test object at 0x000002D26D10A470> <class '__main__.Test'>

  第15行x=Foo()說明x屬性被Foo類所代理一般，涉及對x屬性的操作可能會觸發Foo類中的三個方法，t為Test實例化的對象，觸發構造方法init，執行self.x=y(10),實際類屬性與實例新增屬性x是井水不犯河水，無相關聯，但是類屬性x是描述符屬性，被Foo代理，python解釋器會發現實例字典中的x屬性名與類屬性同名，類屬性（描述符）會優先覆蓋。對x的操作交給Foo（）代理，觸發其中的set函數，列印其中self——類Foo類的信息，instance——被代理的對象信息，value——被代理的值被修改。

 第19行對x的屬性訪問，理所應當，觸發其代理的get方法，self——類Foo類的信息，instance——被代理的對象信息，owner——見名知意，被代理屬性的最高擁有著，即Test類

其實當一個類中定義了set，get，delete的一個或多個，就可以把這個類稱為描述符類。當沒有set方法，有其他2個任意或所有時，又被稱為非數據描述符。至少有get和set，稱為數據描述符

4、描述符對象是實例屬性 

 　　從上述可知描述符對象是類屬性。當描述符對象是實例屬性又會怎麼樣呢？

 1 class Foo:
 2     def __set__(self, instance, value):
 3         print('set')
 4         print(instance,value)
 5     def __get__(self, instance, owner):
 6         print('get')
 7         print(instance,owner)
 8     def __delete__(self, instance):
 9         print('delete')
10         print(instance)
11 class Test:
12     x=Foo()
13     def __init__(self):
14         self.y=Foo()
15 t=Test()
16 t.x
17 t.y
 #輸出
18 get
19 <__main__.Test object at 0x00000175F2FABF28> <class '__main__.Test'>

　　咦？為什麼只觸發了一個get。t.y並沒有觸發get方法。why？？？

　　因為調用 t.y 時，首先會去調用Test(即Owner）的 __getattribute__() 方法，該方法將 t.y 轉化為Test.__dict__['y'].__get__(t, Test)， 但是呢，實際上 Test 並沒有 y這個屬性，y 是屬於實例對象的，so，忽略。

5、類描述符對象屬性與實例描述符對象屬性同名

 1 class Foo:
 2     def __set__(self, instance, value):
 3         print('set')
 4         print(instance,value)
 5     def __get__(self, instance, owner):
 6         print('get')
 7         print(instance,owner)
 8     def __delete__(self, instance):
 9         print('delete')
10         print(instance)
11 class Test:
12     x=Foo()
13     def __init__(self):
14         self.x=Foo()
15 t=Test()
16 t.x
17 -----------------------------------------------------
18 get
19 <__main__.Test object at 0x00000246E4ACBF28> <class '__main__.Test'>

大家應該會想，實例屬性通過__getattribute__()已經在自己字典中可以找到x，為什麼還會觸發get方法？

　　這涉及到優先順序的順序問題，當解釋器發現實例字典中有與描述符屬性同名的屬性時，描述符優先與實例屬性，會覆蓋掉實例屬性。可以通過類字典驗證

1 print(Test.__dict__)
2 -------------
3 {'__module__': '__main__', 'x': <__main__.Foo object at 0x000002757C138550>, '__init__': <function Test.__init__ at 0x000002757C1DA9D8>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Test' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Test' objects>, '__doc__': None}

x所對應的value值是其本類對象，而t.__dict__則是個空字典。

 6、描述符優先順序別順序

　　上面已經提到，當無set方法的描述符稱為非數據描述符，有set和get為數據描述符。這2者有啥區別？優先順序別的大區別！！！

　　類屬性>>>數據描述符>>>實例屬性>>>>非數據屬性>>>>找不到此屬性即__getattribute__`