python中的描述符

Python描述符（Descriptor）简明笔记

核心概念

描述符是实现了特定协议（__get__、__set__、__delete__）的类，用于精细化控制属性访问。它是@property的底层实现机制。

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描述符协议

1. __get__(self, instance, owner)

   • 访问属性时触发
   • instance: 调用属性的实例（类访问时为None）
   • owner: 属性所属的类

2. __set__(self, instance, value)

   • 设置属性时触发
   • value: 要赋的值

3. __delete__(self, instance)

   • 删除属性时触发

注：实现任意一个方法即成为描述符

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两种类型

类型	定义	优先级
数据描述符	实现__set__或__delete__	高于实例字典
非数据描述符	仅实现__get__	低于实例字典

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经典示例

class PositiveNumber:
    """数据描述符：强制数值为正数"""
    def __init__(self, name):
        self.name = name  # 属性名称

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

    def __set__(self, instance, value):
        if value <= 0:
            raise ValueError("必须为正数")
        instance.__dict__[self.name] = value

class Order:
    quantity = PositiveNumber('quantity')  # 描述符绑定到属性

    def __init__(self, qty):
        self.quantity = qty  # 触发__set__

# 测试
order = Order(10)
print(order.quantity)  # 10
order.quantity = -5    # 触发 ValueError

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关键应用场景

1. 类型验证（如示例）
2. 延迟计算（首次访问时计算）
3. 权限控制（检查访问权限）
4. ORM字段映射（如Django模型字段）
5. 实现@property（底层机制）

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与普通方法的区别

特性	描述符	普通方法
调用方式	自动触发协议方法	显式调用
存储位置	类属性	实例/类属性
核心目的	控制属性访问	执行逻辑

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注意事项

1. 优先使用@property简化代码（除非需要复用逻辑）
2. 避免在__get__中返回描述符自身（需处理instance is None）
3. 数据描述符会覆盖实例字典的同名属性

描述符是Python元编程的核心工具之一，掌握后可实现高度灵活的属性管理机制。