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浅淡Python中的属性(property)

[日期:2017-12-18] 来源:Linux社区  作者:crwy [字体: ]

起源:
项目过程中需要研究youtube_dl这个开源组件,翻阅其中对类的使用,对比c#及Delphi中实现,感觉Python属性机制挺有意思。
区别与高级编程语言之单一入口,在类之属性这一方面,它随意的太多,以致于习惯了高级语言的严谨,对如此随意心里倒是有些不安。
也难怪,因为其数据类型弱限制性,往往一个函数返回了一个结果,追溯此返回值类型,有时需要费上许多工夫!
我不是随意的人,但随意起来我还真不是人,用在此处,颇为贴切:b

属性,是对事物某种特性的抽象,面向对象编程中一个重要概念;区别于字段,它通常表示为字段的扩展,加以访问与设置保护机制。
比如动物,它的颜色、重量,都可以说是它的属性,此篇以一动物类来做例子,浅探其中属性机制。

1、新式类和经典类(New-style classes)

Python 2.x默认类为经典类,而对属性支持完全者为新式类,其区别请自行度娘。
Python 3.x默认即为新式类,不必显式继承于object类。
如下面代码类之定义:

#此为经典类
class AnimalClassic:
    pass

#此为新式类,Python 2.2始支持
class Animal(object):
    pass

虽一object差别,但其内在机制,改变颇多。略一窥之,大体如下:

>>>print dir(AnimalClassic) 

返回:

['__doc__', '__module__']

>>>print dir(Animal)

返回:

['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__']

由此可知,其加入了诸多面向对象的支持;此节属性知识,亦基于新式类构建。所以诸君用Python 2.x做开发,写面向对象代码时,切记要继承于object类

2、随意的属性

通常,我们这样定义属性:

class Animal(object):
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

即在实例初始化时,__init__函数中赋值,其中值可为实例访问:

a = Animal('black dog', 3)
print 'Name:', a.name
print 'Age:', a.age
a.color = 'Black'
print 'Color:', a.color

结果为:

Name: black dog
Age: 3
Color: Black

看到了吧?运行期,能动态为实例添加属性,比如Color。但此方法所添加,只能作用于此实例,而无影响于类
怎么限制它?用__slots__这个东西,比如,__slots__ = ['name', 'age'],则类只能添加这两个属性,蛋疼,不好用
如果想要在运行期给类添加属性,要用到MethodType这东西,比如:

def set_color(self, color):
    self.color = color
Animal.set_color = MethodType(set_color, None, Animal)

a1 = Animal('yellow dog', 3)
a1.set_color('Yellow')
print a1.color

……喔,有点凌乱,还是不好用!或者说,心里没谱儿。


3、@property

习惯了高级语言的严谨,总想对属性加以访问控制,相对安全些,比如直接在__init__中定义公用属性,从封装性来说,它是不好的写法。
属性之访问,它亦有机制,其一便是@propery关键字。用此关键字,其获取、设置函数,须与属性名一致。
@property可以把一个实例方法变成其同名属性,以支持.号访问,它亦可标记设置限制,加以规范,如下代码:

class Animal(object):
    def __init__(self, name, age):
        self._name = name
        self._age = age
        self._color = 'Black'

    @property
    def name(self):
        return self._name

    @name.setter
    def name(self, value):
        if isinstance(value, basestring):
            self._name = value
        else:
            self._name = 'No name'

    @property
    def age(self):
        return self._age

    @age.setter
    def age(self, value):
        if value > 0 and value < 100:
            self._age = value
        else:
            self._age = 0
            # print 'invalid age value.'

    @property
    def color(self):
        return self._color

    @color.setter
    def color(self, value):
        self._color = value;
    

a = Animal('black dog', 3)
a.name = 'white dog'
a.age = 300
print 'Name:', a.name
print 'Age:', a.age

这样在设定值时候,总算有个判断取舍,是不是好一些?
私有变量以_开头,是种编码约写,当然也可以直接访问它。
不过既如此写,直接访问是不推荐的。
若真要为私有变量,则加双下划线,比如__name,也一样阻止不了访问,但让我们知道,它不想被直接用到,如下代码:

class Animal(object):
    def __init__(self, name):
        self.__name = name

a = Animal('black dog')
print a._Animal__name

这种写法当真好奇怪!
总的来说就是,Python本身没有任何机制阻止你干坏事,一切全靠自觉。

4、property函数
它以一个函数形式,定义一个属性,与@property实现原理类似,或者就是它的的变异用法。
其原型为:

property(fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None)

譬如上面Animal类,其可用此改为:

class Animal(object):
    def __init__(self, name, age):
        self._name = name
        self._age = age
        self._color = 'Black'

    def get_name(self):
        return self._name

    def set_name(self, value):
        if isinstance(value, basestring):
            self._name = value
        else:
            self._name = 'No name'

    name = property(fget=get_name, fset=set_name, fdel=None, doc='name of an animal')

    def get_age(self):
        return self._age

    def set_age(self, value):
        if value > 0 and value < 100:
            self._age = value
        else:
            self._age = 0
            # print 'invalid age value.'

    age = property(fget=get_age, fset=set_age, fdel=None, doc='name of an animal')
    

a = Animal('black dog', 3)
a.name = 'white dog'
a.age = 3
print 'Name:', a.name
print Animal.name.__doc__
print 'Age:', a.age

其输出结果一样,看来只是写法不同。

后记:
由此可见,Python作为一种解释型语言,其简单易用,但其随意性也大。如此属性篇,也只是阐述其中一点,其它方面须在使用中去学习留意。
习惯了语法严谨,编码亦请以Pythonic的风格去编写,python实在没有多大限制,只要正确计算机都能够编译,代码风格是给人看的,优雅总比零乱好。

如上面几种属性写法,我尤其喜欢@property方式,相对简洁一些

本文永久更新链接地址http://www.linuxidc.com/Linux/2017-12/149566.htm

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