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Python描述器descriptor詳解

2019-11-25 18:00:39
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供稿:網友

前面說了descriptor,這個東西其實和Java的setter,getter有點像。但這個descriptor和上文中我們開始提到的函數方法這些東西有什么關系呢?

所有的函數都可以是descriptor,因為它有__get__方法。

復制代碼 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,函數對象沒有__set__和__del__方法,所以它是個non-data descriptor.

方法其實也是函數,如下:

復制代碼 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,只是它們存在于類 中,獲取函數屬性時,返回的不是函數本身(比如上面的<function hello at 0x00CD7EB0>),而是返回函數的__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,根據查找策略,從T的__dict__中找到了,找到的是<function hello at 0x00CD7EB0>,但不會直接返回<function hello at 0x00CD7EB0>,因為它有__get__方法,所以返回的是調用它的__get__(None, T)的結果:一個unbound方法。

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

復制代碼 代碼如下:

>>> f
<function hello at 0x00CD7EB0>
>>> t = T()                
>>> t.hello                     #從實例獲取屬性,返回的是調用<function hello at 0x00CD7EB0>的__get__(t, T)的結果:一個bound方法。

復制代碼 代碼如下:

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

 為了證實我們上面的說法,在繼續下面的代碼(f還是上面的<function hello at 0x00CD7EB0>):

復制代碼 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!

總結一下:

      1.所有的函數都有__get__方法

      2.當函數位于類的__dict__中時,這個函數可以認為是個方法,通過類或實例獲取該函數時,返回的不是函數本身,而是它的__get__方法返回值。

我承認我可能誤導你認為方法就是函數,是特殊的函數。其實方法和函數還是有區別的,準確的說:方法就是方法,函數就是函數。

復制代碼 代碼如下:

>>> type(f) 
<type 'function'> 
>>> type(t.hello) 
<type 'instancemethod'> 
>>> type(T.hello) 
<type 'instancemethod'> 
>>>  

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

關于unbound method和bound method,再多說兩句。在c實現中,它們是同一個對象(它們都是instancemethod類型的),我們先看看它們里面到底是什么

復制代碼 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__說明它們是個可調用對象,而且我們還可以猜測,這個__call__的實現應該大致是:轉調另外一個函數(我們期望的哪個,比如上面的hello),并以對象作為第一參數。

要 注意的是im_class,im_func,im_self。這幾個東西我們并不陌生,在t.hello里,它們分別代表T,hello(這里是存儲在 T.__dict__里的函數hello)和t。有了這些我們可以大致想象如何純Python實現一個instancemethod了:)。

其實還有幾個內建函數都和descriptor有關,下面簡單說說。

classmethod

classmethod能將一個函數轉換成類方法,類方法的第一個隱含參數是類本身 (普通方法的第一個隱含參數是實例本身),類方法即可從類調用,也可以從實例調用(普通方法只能從實例調用)。

復制代碼 代碼如下:

>>> class T(object): 
    def hello(cls): 
        print 'hello', cls 
    hello = classmethod(hello)   #兩個作用:把hello裝換成類方法,同時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是個類,不是函數。classmethod類有__get__方法,所以,上面的t.hello和T.hello獲得實際上是classmethod的__get__方法返回值

復制代碼 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classmethod的 __get__方法返回了一個instancemethod對象。從前面對instancemethod的分析上,我們應該可以推斷:t.hello的 im_self是T,im_class是type(T是type的實例),im_func是函數hello

復制代碼 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!所以實現一個純Python的classmethod也不難:)

staticmethod

staticmethod能將一個函數轉換成靜態方法,靜態方法沒有隱含的第一個參數。

復制代碼 代碼如下:

class T(object): 
    def hello(): 
        print 'hello' 
    hello = staticmethod(hello)     
>>> T.hello()   #沒有隱含的第一個參數 
hello 
>>> T.hello 
<function hello at 0x011A4270> 
>>> 

 T.hello直接返回了一個函數。猜想staticmethod類的__get__方法應該是直接返回了對象本身。

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

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