python教程：描述符应用与类的装饰器

一、描述符应用

1.1上下文管理协议

在上文中我们提到with语句中的上下文管理器。with语句可以如此简单但强大，主要依赖于上下文管理器。那么什么是上下文管理器?上下文管理器就是实现了上下文协议的类，而上下文协议就是一个类要实现__enter__()和__exit__()两个方法。一个类只要实现了__enter__()和__exit__()，我们就称之为上下文管理器下面我们具体说下这两个方法。

• __enter__()：主要执行一些环境准备工作，同时返回一资源对象。如果上下文管理器open(“test.txt”)的__enter__()函数返回一个文件对象。

• __exit__()：完整形式为__exit__(type, value, traceback),这三个参数和调用sys.exec_info()函数返回值是一样的，分别为异常类型、异常信息和堆栈。如果执行体语句没有引发异常，则这三个参数均被设为None。否则，它们将包含上下文的异常信息。__exit_()方法返回True或False,分别指示被引发的异常有没有被处理，如果返回False，引发的异常将会被传递出上下文。如果__exit__()函数内部引发了异常，则会覆盖掉执行体的中引发的异常。处理异常时，不需要重新抛出异常，只需要返回False，with语句会检测__exit__()返回False来处理异常。

如果我们要自定义一个上下文管理器，只需要定义一个类并且是实现__enter__()和__exit__()即可。

class Open:
    def __init__(self,name):
        self.name=name

    def __enter__(self):
        print('执行enter')
        return self
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print('执行exit')
        print(exc_type)
        print(exc_val)
        print(exc_tb)
        return True           # exit里面吞噬了异常

with Open('a.txt') as f:      #触发enter
    print(f)
    print(adcasd)            #异常触发exit
    print(f.name)            # 执行完后触发exit
print('1234')

with的应用：

with obj as f:
    '代码块‘
    
1 with obj ------>>触发obj.__enter__(),拿到返回值

2 as f -------->>f=返回值

3 with obj as f 等同于    f=obj.__enter__()

4 执行代码块
一：没有异常的情况下，整个代码块运行完毕后去触发__exit__,它的三个参数都为None
二：有异常的情况下，从异常的位置直接触发__exit__
  a：如果的__exit__返回值为True,代表吞噬了异常
  b：如果的__exit__返回值不为True,代表吐出了异常
  c: __exit__的运行完毕就代表了整个with语句的执行完毕

1.2描述符的应用

描述符协议都是针对对象属性的访问。先要明白我们不会去针对一个全局的def使用property进行装饰。我们一般都是在类里面使用。可以对类的访问使用描述符(比较少用)，更常用的是针对类实例的访问使用描述符协议。

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class Typed:
    def __init__(self,key,expect_type):
        self.key=key
        self.expect_type=expect_type

    def __get__(self, instance, owner):
        print('执行get方法')
        return instance.__dict__[self.key]

    def __set__(self, instance, value):
        print('执行set方法')
        if not isinstance(value,self.expect_type):
            # print('传给的不是字符串,错误')
            # return
            raise TypeError('%s传给的不是%s' %(self.key,self.expect_type))
        instance.__dict__[self.key]=value

    def __delete__(self, instance):
        print('执行delete方法')
        instance.__dict__.pop(self.key)

class People:
    name=Typed('name',str)
    age=Typed('age',int)      #age是数字
    def __init__(self,name,age,salary):
        self.name=name
        self.age=age
        self.salary=salary

# p1=People('czd',22,12345)

p1=People('czd',22,12345)

p1.age
print(p1.age)

1.3描述符的自定制property

class Lazyproperty:
    def __init__(self,func):
        self.func=func
    def __get__(self, instance, owner):
        print('get')
        print('instance')
        print('owner')
        res=self.func(instance)
        return res
class Room:
    def __init__(self,name,width,length):
        self.name=name
        self.width=width
        self.length=length

    # @property    #area=property(area)
    @Lazyproperty   #area=Lazyproperty(area)
    def area(self):
        return self.width * self.length
    @property
    def test(self):
        return '123'

r1=Room('厕所',3,2)
print(r1.area)

# print(Room.__dict__)
print(r1.test)
print(Room.test)

二、类的装饰器

2.1简单的类的装饰器

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def deco(func):
    print('-------->')
    return func

# @deco      #test=deco(test)
# def test():
#     print('test函数运行')
# test()

@deco   #Foo=deco(Foo)
class Foo:
    pass

f1=Foo()
print(f1)

2.2类的装饰器加强版

def Typed(**kwargs):
    def deco(obj):
        for key,val in kwargs.items():
            setattr(obj,key,val)
        return obj
    return deco

@Typed(x=1,y=1,z=3)    #1.Typed(x=1,y=2,z=3) ------>deco  2.@deco------>Foo=deco(Foo)
class Foo:
    pass
print(Foo.__dict__)

@Typed(name='czd')
class Bar:
    pass
print(Bar.name)

2.3类的装饰器应用

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class Typed:
    def __init__(self,key,expect_type):
        self.key=key
        self.expect_type=expect_type

    def __get__(self, instance, owner):
        print('执行get方法')
        return instance.__dict__[self.key]

    def __set__(self, instance, value):
        print('执行set方法')
        if not isinstance(value,self.expect_type):
            # print('传给的不是字符串,错误')
            # return
            raise TypeError('%s传给的不是%s' %(self.key,self.expect_type))
        instance.__dict__[self.key]=value

    def __delete__(self, instance):
        print('执行delete方法')
        instance.__dict__.pop(self.key)

def deco(**kwargs):
    def wrapper(obj):
        for key,val in kwargs.items():

            setattr(obj,key,Typed(key,val))
            # setattr(People,'name',Typed('name',str))    #People.name=Typed('name',str)
        return obj
    return wrapper

@deco(name=str,age=int,salary=float,gender=str)
class People:
    def __init__(self,name,age,salary,gender):
        self.name=name
        self.age=age
        self.salary=salary
        self.gender=gender

p1=People('czd',22,12345.8,'male')
print(People.__dict__)

三、元类

3.1元类的介绍

class Foo:
    pass
print(Foo)
print(Foo.__dict__)


def __init__(self,name,age):
    self.name=name
    self.age=age
def test(self):
    print('----->')
FFo=type('FFo',(object,),{'x':1,'__init__':__init__,'test':test})
print(FFo)
print(FFo.__dict__)

f1=FFo('czd',23)
print(f1.name)
f1.test()

3.2自定制元类

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class Mytype(type):
    def __init__(self,a,b,c):
        print('元类的构造函数执行')
        print(a)
        print(b)
        print(c)
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print('------>')
        print(self)
        print(args,kwargs)
        obj=object.__new__(self)   #------>f1
        self.__init__(obj,*args,**kwargs)
        return obj

class Foo(metaclass=Mytype):     #Mytype(4个参数)-----》__init__ --------->(self,'Foo',(),{})
    def __init__(self,name):     #f1.name=name
        self.name=name

# f1=Foo('name')
# print(Foo)
f1=Foo('czd')
print(f1.__dict__)
print(f1)