Python描述器descriptor詳解

更新時(shí)間：2015年02月03日 10:47:40 投稿：hebedich

這篇文章主要向我們?cè)敿?xì)介紹了Python描述器descriptor,需要的朋友可以參考下

前面說(shuō)了descriptor，這個(gè)東西其實(shí)和Java的setter，getter有點(diǎn)像。但這個(gè)descriptor和上文中我們開(kāi)始提到的函數(shù)方法這些東西有什么關(guān)系呢？

所有的函數(shù)都可以是descriptor，因?yàn)樗衉_get__方法。

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> def hello():  

    pass  

>>> dir(hello)  

['__call__', '__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '<span style="color: #ff0000;">__get__</span>  

', '__getattribute__',   

'__hash__', '__init__', '__module__', '__name__', '__new__',   

'__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__str__', 'func_closure',   

'func_code', 'func_defaults', 'func_dict', 'func_doc', 'func_globals', 'func_name']  

>>>

注意，函數(shù)對(duì)象沒(méi)有__set__和__del__方法，所以它是個(gè)non-data descriptor.

方法其實(shí)也是函數(shù)，如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> class T(object):  

    def hello(self):  

        pass  

>>> T.__dict__['hello']  

<function hello at 0x00CD7EB0>  

>>>

或者，我們可以把方法看成特殊的函數(shù)，只是它們存在于類中，獲取函數(shù)屬性時(shí)，返回的不是函數(shù)本身(比如上面的<function hello at 0x00CD7EB0>)，而是返回函數(shù)的__get__方法的返回值，接著上面類T的定義：

>>> T.hello 獲取T的hello屬性，根據(jù)查找策略，從T的__dict__中找到了，找到的是<function hello at 0x00CD7EB0>，但不會(huì)直接返回<function hello at 0x00CD7EB0>，因?yàn)樗衉_get__方法，所以返回的是調(diào)用它的__get__(None, T)的結(jié)果：一個(gè)unbound方法。

<unbound method T.hello>
>>> f = T.__dict__['hello'] #直接從T的__dict__中獲取hello，不會(huì)執(zhí)行查找策略，直接返回了<function hello at 0x00CD7EB0>

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> f

<function hello at 0x00CD7EB0>

>>> t = T()                 

>>> t.hello                     #從實(shí)例獲取屬性，返回的是調(diào)用<function hello at 0x00CD7EB0>的__get__(t, T)的結(jié)果：一個(gè)bound方法。

復(fù)制代碼代碼如下:

<bound method T.hello of <__main__.T object at 0x00CDAD10>>

>>> 

為了證實(shí)我們上面的說(shuō)法，在繼續(xù)下面的代碼(f還是上面的<function hello at 0x00CD7EB0>)：

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> f.__get__(None, T)  

<unbound method T.hello>  

>>> f.__get__(t, T)  

<bound method T.hello of <__main__.T object at 0x00CDAD10>>

好極了！

總結(jié)一下：

1.所有的函數(shù)都有__get__方法

2.當(dāng)函數(shù)位于類的__dict__中時(shí)，這個(gè)函數(shù)可以認(rèn)為是個(gè)方法，通過(guò)類或?qū)嵗@取該函數(shù)時(shí)，返回的不是函數(shù)本身，而是它的__get__方法返回值。

我承認(rèn)我可能誤導(dǎo)你認(rèn)為方法就是函數(shù)，是特殊的函數(shù)。其實(shí)方法和函數(shù)還是有區(qū)別的，準(zhǔn)確的說(shuō)：方法就是方法，函數(shù)就是函數(shù)。

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> type(f)  

<type 'function'>  

>>> type(t.hello)  

<type 'instancemethod'>  

>>> type(T.hello)  

<type 'instancemethod'>  

>>>

函數(shù)是function類型的，method是instancemethod(這是普通的實(shí)例方法，后面會(huì)提到classmethod和staticmethod)。

關(guān)于unbound method和bound method，再多說(shuō)兩句。在c實(shí)現(xiàn)中，它們是同一個(gè)對(duì)象(它們都是instancemethod類型的)，我們先看看它們里面到底是什么

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> dir(t.hello)  

['__call__', '__class__', '__cmp__', '__delattr__', '__doc__', '__get__', '__getattribute__',   

'__hash__', '__init__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__',   

'__str__', 'im_class', 'im_func', 'im_self']

__call__說(shuō)明它們是個(gè)可調(diào)用對(duì)象，而且我們還可以猜測(cè)，這個(gè)__call__的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該大致是：轉(zhuǎn)調(diào)另外一個(gè)函數(shù)(我們期望的哪個(gè)，比如上面的hello)，并以對(duì)象作為第一參數(shù)。

要注意的是im_class,im_func,im_self。這幾個(gè)東西我們并不陌生，在t.hello里，它們分別代表T,hello(這里是存儲(chǔ)在 T.__dict__里的函數(shù)hello)和t。有了這些我們可以大致想象如何純Python實(shí)現(xiàn)一個(gè)instancemethod了:)。

其實(shí)還有幾個(gè)內(nèi)建函數(shù)都和descriptor有關(guān)，下面簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)。

classmethod

classmethod能將一個(gè)函數(shù)轉(zhuǎn)換成類方法，類方法的第一個(gè)隱含參數(shù)是類本身 (普通方法的第一個(gè)隱含參數(shù)是實(shí)例本身)，類方法即可從類調(diào)用，也可以從實(shí)例調(diào)用(普通方法只能從實(shí)例調(diào)用)。

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> class T(object):  

    def hello(cls):  

        print 'hello', cls  

    hello = classmethod(hello)   #兩個(gè)作用：把hello裝換成類方法，同時(shí)隱藏作為普通方法的hello   

>>> t = T()  

>>> t.hello()  

hello <class '__main__.T'>  

>>> T.hello()  

hello <class '__main__.T'>  

>>>

注意：classmethod是個(gè)類，不是函數(shù)。classmethod類有__get__方法，所以，上面的t.hello和T.hello獲得實(shí)際上是classmethod的__get__方法返回值

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> t.hello  

<bound method type.hello of <class '__main__.T'>>  

>>> type(t.hello)  

<type 'instancemethod'>  

>>> T.hello  

<bound method type.hello of <class '__main__.T'>>  

>>> type(T.hello)  

<type 'instancemethod'>  

>>>

從上面可以看出，t.hello和T.hello是instancemethod類型的，而且是綁定在T上的。也就是說(shuō)classmethod的 __get__方法返回了一個(gè)instancemethod對(duì)象。從前面對(duì)instancemethod的分析上，我們應(yīng)該可以推斷：t.hello的 im_self是T，im_class是type(T是type的實(shí)例)，im_func是函數(shù)hello

復(fù)制代碼代碼如下:

>>> t.hello.im_self  

<class '__main__.T'>  

>>> t.hello.im_class  

<type 'type'>  

>>> t.hello.im_func  

<function hello at 0x011A40B0>  

>>>

完全一致！所以實(shí)現(xiàn)一個(gè)純Python的classmethod也不難:)

staticmethod

staticmethod能將一個(gè)函數(shù)轉(zhuǎn)換成靜態(tài)方法，靜態(tài)方法沒(méi)有隱含的第一個(gè)參數(shù)。

復(fù)制代碼代碼如下:

class T(object):  

    def hello():  

        print 'hello'  

    hello = staticmethod(hello)      

>>> T.hello()   #沒(méi)有隱含的第一個(gè)參數(shù)  

hello  

>>> T.hello  

<function hello at 0x011A4270>  

>>>

T.hello直接返回了一個(gè)函數(shù)。猜想staticmethod類的__get__方法應(yīng)該是直接返回了對(duì)象本身。

還有一個(gè)property，和上面兩個(gè)差不多，它是個(gè)data descriptor。

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