Python3中的特性-----Property介绍-伙伴云

Python3中的特性-----Property介绍

网友投稿 772 2022-05-30

Python的Property详细档案

今天我们就来好好聊聊Python3里面的Property

特性的引入

特性和属性的区别是什么?

在python 中属性这个实例方法, 类变量都是属性.

在python 中数据的属性和处理数据的方法都可以叫做属性.

class Animal:

name = 'animal'

def bark(self):

print('bark')

pass

@classmethod

def sleep(cls):

print('sleep')

pass

@staticmethod

def add():

print('add')

在命令行里面执行

>>> animal = Animal()

>>> animal.add()

add

>>> animal.sleep()

sleep

>>> animal.bark()

bark

>>> hasattr(animal,'add') #1

True

>>> hasattr(animal,'sleep')

True

>>> hasattr(animal,'bark')

True

可以看出#1 animal 中是可以拿到 add ,sleep bark 这些属性的.

特性: property 这个是指什么? 在不改变类接口的前提下使用

存取方法 (即读值和取值) 来修改数据的属性.

什么意思呢?

就是通过 obj.property 来读取一个值,

obj.property = xxx ,来赋值

还以上面 animal 为例:

class Animal:

@property

def name(self):

print('property name ')

return self._name

@name.setter

def name(self, val):

print('property set name ')

self._name = val

@name.deleter

def name(self):

del self._name

这个时候 name 就是了特性了.

>>> animal = Animal()

>>> animal.name='dog'

property set name

>>> animal.name

property name

'dog'

>>>

>>> animal.name='cat'

property set name

>>> animal.name

property name

'cat'

肯定有人会疑惑,写了那么多的代码, 还不如直接写成属性呢,多方便.

比如这段代码:

>>> class Animal:

... name=None

...

>>> animal = Animal()

>>> animal.name

>>> animal.name='frank'

>>> animal.name

'frank'

>>> animal.name='chang'

>>> animal.name

'chang'

>>> animal.name=250

>>> animal

>>> animal.name

250

>>> type(animal.name)

这里给 animal.name 赋值成 250, 程序从逻辑上来说没有问题. 但其实这样赋值是毫无意义的.

我们一般希望不允许这样的赋值,就希望给出报错或者警告之类的.

animal= Animal()

animal.name=100

property set name

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

File "", line 13, in name

ValueError: expected val is str

其实当name 变成了property 之后,我们就可以对name 赋值进行控制. 防止一些非法值变成对象的属性.

比如说name 应该是这个字符串, 不应该是数字这个时候就可以在 setter 的时候进行判断,来控制能否赋值.

要实现上述的效果, 其实也很简单 setter 对value进行判断就好了.

class Animal:

@property

def name(self):

print('property name ')

return self._name

@name.setter

def name(self, val):

print('property set name ')

# 这里对 value 进行判断

if not isinstance(val,str):

raise ValueError("expected val is str")

self._name = val

感受到特性的魅力了吧,可以通过赋值的时候 ,对值进行校验,方式不合法的值,进入到对象的属性中. 下面看下如何设置只读属性, 和如何设置读写特性.

假设有这样的一个需求 , 某个类的属性一个初始化之后就不允许被更改,这个就可以用特性这个问题 , 比如一个人身高是固定, 一旦初始化后,就不允许改掉.

设置只读特性

class Frank:

def __init__(self, height):

self._height = height

@property

def height(self):

return self._height

>>> frank = Frank(height=100)

>>> frank.height

100

>>> frank.height =150

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

AttributeError: can't set attribute

这里初始化 frank后就不允许就修改这个 height 这个值了. (实际上也是可以修改的)

设置读写特性

class Frank:

def __init__(self, height):

self._height = height

@property

def height(self):

return self._height

@height.setter

def height(self, value):

"""

给特性赋值

"""

self._height = value

比如对人的身高在1米到 2米之间这样的限制

>>> frank = Frank(height=100)

>>> frank.height

100

>>> frank.height=165

>>> frank.height

165

对特性的合法性进行校验

class Frank:

def __init__(self, height):

self.height = height # 注意这里写法

@property

def height(self):

return self._height

@height.setter

def height(self, value):

"""

判断逻辑属性的处理逻辑

定义了 setter 方法之后就修改属性了.

判断属性是否合理 ,不合理直接报错. 阻止赋值,直接抛异常

:param value:

:return:

"""

if not isinstance(value, (float,int)):

raise ValueError("高度应该是数值类型")

if value < 100 or value > 200:

raise ValueError("高度范围是100cm 到 200cm")

self._height = value

>>> frank = Frank(100)

>>> frank.height

100

>>> frank.height='aaa'

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

File "", line 21, in height

ValueError: 高度应该是数值类型

>>> frank.height=250

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

File "", line 23, in height

ValueError: 高度范围是100cm 到 200cm

这样就可以进行严格的控制, 一些特性的方法性 ,通过写setter 方法来保证数据准确性,防止一些非法的数据进入到实例中.

Property是什么？

实际上是一个类 , 然后就是一个装饰器. 让一个方法变成一个特性.

其实特性模糊了方法和数据的界限.

方法是可调用的属性 , 而property 是可定制化的'属性' . 一般方法的名称是一个动词(行为). 而特性property 应该是名词.

如果我们一旦确定了属性不是动作, 我们需要在标准属性和 property 之间做出选择 .

一般来说你如果要控制 property 的访问过程,就要用property. 否则用标准的属性即可 .

attribute属性和property特性的区别在于当property被读取, 赋值, 删除时候, 自动会执行某些特定的动作.

peroperty 详解

特性都是类属性，但是特性管理的其实是实例属性的存取。

----- 摘自 fluent python

下面的例子来自 fluent python

看一下几个例子来说明几个特性和属性区别

>>> class Class:

"""

data 数据属性和 prop 特性。

"""

... data = 'the class data attr'

...

... @property

... def prop(self):

... return 'the prop value'

...

>>>

>>> obj= Class()

>>> vars(obj)

{}

>>> obj.data

'the class data attr'

>>> Class.data

'the class data attr'

>>> obj.data ='bar'

>>> Class.data

'the class data attr'

实例属性遮盖类的数据属性 , 就是说如果obj.data重新修改了 , 类的属性不会被修改 .

下面尝试obj 实例的prop特性

>>> Class.prop

>>> obj.prop

'the prop value'

>>> obj.prop ='foo'

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

AttributeError: can't set attribute

>>> obj.__dict__['prop'] ='foo'

>>> vars(obj)

{'data': 'bar', 'prop': 'foo'}

>>> obj.prop #1

'the prop value'

>>> Class.prop ='frank'

>>> obj.prop

'foo'

我尝试修改 obj.prop 会直接报错 ,这个容易理解, 因为property没有实现 setter 方法 . 我直接修改obj.dict

然后在#1的地方, 发现还是正常调用了特性 ,而没有属性的值.

当我改变Class.prop变成一个属性的时候 .

再次调用obj.prop才调用到了实例属性.

再看一个例子添加特性

class Class:

data = 'the class data attr'

@property

def prop(self):

return 'the prop value'

>>> obj.data

'bar'

>>> Class.data

'the class data attr'

# 把类的data 变成特性

>>> Class.data = property(lambda self:'the "data" prop value')

>>> obj.data

'the "data" prop value'

>>> del Class.data

>>> obj.data

'bar'

>>> vars(obj)

{'data': 'bar', 'prop': 'foo'}

改变 data 变成特性后, obj.data也改变了. 删除这个特性的时候 , obj.data 又恢复了.

本节的主要观点是， obj.attr 这样的表达式不会从 obj 开始寻找 attr，而是从

obj.__class__ 开始，而且，仅当类中没有名为 attr 的特性时, Python 才会在 obj 实

例中寻找。这条规则适用于特性 .

property 实际上是一个类

def __init__(self, fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None):

pass

# known special case of property.__init__

完成的要实现一个特性需要这 4个参数, get , set ,del , doc 这些参数.但实际上大部分情况下,只要实现 get ,set 即可.

Property的两种写法

第一种写法

使用装饰器 property 来修饰一个方法

# 方法1

class Animal:

def __init__(self, name):

self._name = name

@property

def name(self):

print('property name ')

return self._name

@name.setter

def name(self, val):

print('property set name ')

if not isinstance(val, str):

raise ValueError("expected val is str")

self._name = val

@name.deleter

def name(self):

del self._name

第二种写法

直接实现 set get delete 方法即可, 通过property 传入这个参数

# 方法二

class Animal2:

def __init__(self, name):

self._name = name

def _set_name(self, val):

if not isinstance(val, str):

raise ValueError("expected val is str")

self._name = val

def _get_name(self):

return self._name

def _delete_name(self):

del self._name

Python3中的特性-----Property介绍

name = property(fset=_set_name, fget=_get_name,fdel= _delete_name,doc= "name 这是特性描述")

if __name__ == '__main__':

animal = Animal2('dog')

>>> animal = Animal2('dog')

>>>

>>> animal.name

'dog'

>>> animal.name

'dog'

>>> help(Animal2.name)

Help on property:

name 这是特性描述

>>> animal.name='cat'

>>> animal.name

'cat'

替换背景的新方法：选择背景图设置后，左边模板、、剪贴板和图库都可以点击，根据选择的内容，设置背景到当前的编辑布局上。如果选择了的是图片，都把图片设置被背景图。如果选择了一个带背景的模板，就把这个模板的背景给复制过来。

常见的一些例子

A、对一些值进行合法性校验.

在举一个小例子比如有一个货物, 有重量和价格 ,需要保证这两个属性是正数不能是 0 , 即>0 的值

基础版本的代码：

class Goods:

def __init__(self, name, weight, price):

"""

:param name: 商品名称

:param weight: 重量

:param price: 价格

"""

self.name = name

self.weight = weight

self.price = price

def __repr__(self):

return f"{self.__class__.__name__}(name={self.name},weight={self.weight},price={self.price})"

@property

def weight(self):

return self._weight

@weight.setter

def weight(self, value):

if value < 0:

raise ValueError(f"expected value > 0, but now value:{value}")

self._weight = value

@property

def price(self):

return self._price

@price.setter

def price(self, value):

if value < 0:

raise ValueError(f"expected value > 0, but now value:{value}")

self._price = value

>>> goods = Goods('apple', 10, 30)

...

>>> goods

Goods(name=apple,weight=10,price=30)

>>> goods.weight

>>> goods.weight=-10

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

File "", line 26, in weight

ValueError: expected value > 0, but now value:-10

>>> goods.price

>>> goods.price=-3

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

File "", line 37, in price

ValueError: expected value > 0, but now value:-3

>>> goods

Goods(name=apple,weight=10,price=30)

>>> goods.price=20

>>> goods

Goods(name=apple,weight=10,price=20)

代码可以正常的判断出来 ,这些非法值了. 这样写有点问题是什么呢? 就是发现 weight ,price 判断值的逻辑几乎是一样的代码… 都是判断是大于 0 吗? 然而我却写了两遍相同的代码 .

优化后的代码

有没有更好的解决方案呢?

是有的, 我们可以写一个工厂函数来返回一个property , 这实际上是两个 property 而已.

下面就是工厂函数 ,用来生成一个 property 的.

def validate(storage_name):

"""

用来验证 storage_name 是否合法性 , weight , price

:param storage_name:

:return:

"""

pass

def _getter(instance):

return instance.__dict__[storage_name]

def _setter(instance, value):

if value < 0:

raise ValueError(f"expected value > 0, but now value:{value}")

instance.__dict__[storage_name] = value

return property(fget=_getter, fset=_setter)

class Goods:

weight = validate('weight')

price = validate('price')

def __init__(self, name, weight, price):

"""

:param name: 商品名称

:param weight: 重量

:param price: 价格

"""

self.name = name

self.weight = weight

self.price = price

def __repr__(self):

return f"{self.__class__.__name__}(name={self.name},weight={self.weight},price={self.price})"

>>> goods = Goods('apple', 10, 30)

>>> goods.weight

>>> goods.weight=-10

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

File "", line 16, in _setter

ValueError: expected value > 0, but now value:-10

>>> goods

Goods(name=apple,weight=10,price=30)

>>> goods.price=-2

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

File "", line 16, in _setter

ValueError: expected value > 0, but now value:-2

>>> goods

Goods(name=apple,weight=10,price=30)

B、缓存某些值

... from urllib.request import urlopen

... class WebPage:

...

... def __init__(self, url):

... self.url = url

...

... self._content = None

...

... @property

... def content(self):

... if not self._content:

... print("Retrieving new page")

... self._content = urlopen(self.url).read()[0:10]

...

... return self._content

...

>>>

>>> url = 'http://www.baidu.com'

>>> page = WebPage(url)

>>>

>>> page.content

Retrieving new page

>>> page.content

可以看出第一次调用了 urlopen 从网页中读取值, 第二次就没有调用urlopen 而是直接返回content 的内容.

总结

python的特性算是python的高级语法,不要因为到处都要用这个特性的语法.实际上大部分情况是用不到这个语法的. 如果代码中,需要对属性进行检查就要考虑用这样的语法了. 希望你看完之后不要认为这种语法非常常见, 事实上不是的. 其实更好的做法对属性检查可以使用描述符来完成. 描述符是一个比较大的话题,本文章暂未提及,后续的话,可能会写一下关于描述的一些用法 ,这样就能更好的理解python,更加深入的理解python.

参考文档

fluent python（流畅的Python）

Python3面向对象编程

Python为什么要使用描述符？

https://juejin.im/post/5cc4fbc0f265da0380437706

https://tech-summary.readthedocs.io/en/latest/python_property.html

"欢迎关注，了解更多python内幕"

Python

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