Comment utiliser les descripteurs en Python

Présentation

Un descripteur est un objet Python qui définit les opérations à effectuer lors de l'accès aux propriétés d'autres objets. Grâce aux descripteurs, vous pouvez implémenter une variété de comportements différents, tels que le calcul des propriétés, la mise en cache des valeurs de propriété et le contrôle de l'accès aux propriétés. Utilisez des descripteurs pour personnaliser le comportement d'accès aux propriétés et éviter d'écrire du code en double pour chaque utilisation de propriété.

Tout attribut de classe, y compris les attributs d'instance, les attributs de classe et les attributs statiques, peut utiliser des descripteurs. Les descripteurs de la programmation Python sont des fonctionnalités avancées très utiles pour les programmeurs ayant une compréhension approfondie du langage Python et des compétences avancées en programmation.

Implémentation

Les descripteurs Python sont définis en implémentant le protocole du descripteur. Le protocole descripteur est un type de protocole objet Python. Il définit trois méthodes : __get__(), __set__() et __delete__() . __get__()、__set__()和__delete__()。

Python解释器在访问一个对象的属性时，会先检查该属性是否是一个描述器。如果属性是描述器，则调用__get__()方法获取属性值。如果属性不是描述器，则直接返回属性值。

如果我们想要使用一个Python描述器来控制属性访问行为，我们需要实现描述器协议中的__get__()、__set__()和__delete__()方法中的至少一个方法。下面是这些方法的具体说明：

__get__(self, instance, owner)：用于获取属性值。如果访问属性的是一个实例，则instance参数是实例对象，owner参数是类对象。如果访问属性的是一个类，则instance参数是None，owner参数是类对象。

__set__(self, instance, value)：用于设置属性值。如果设置属性值的是一个实例，则instance参数是实例对象，value参数是要设置的值。如果设置属性值的是一个类，则instance参数是None，value参数是要设置的值。

__delete__(self, instance)：用于删除属性值。如果删除属性值的是一个实例，则instance参数是实例对象。如果删除属性值的是一个类，则instance参数是None。
如何使用Python描述器

应用场景

Python的描述器可应用于多种情境，例如计算属性、缓存属性值和实现属性的访问控制。下面是一些使用Python描述器的示例。

计算属性

计算属性是一个由其他属性计算得出的属性。举例来说，使用一个描述器可以创建一个计算属性，该属性将两个数字属性相加。下面是一个实现计算属性的示例代码：

class SumDescriptor:  
    def __init__(self, a, b):  
        self.a = a  
        self.b = b  
     
    def __get__(self, instance, owner):  
        return getattr(instance, self.a) + getattr(instance, self.b)  
     
class MyClass:  
    def __init__(self, a, b):  
        self.a = a  
        self.b = b  
        self.sum = SumDescriptor('a', 'b')

在上面的代码中，SumDescriptor是一个描述器，它使用__get__()方法来计算a和b属性的和。MyClass是一个包含a和b属性的类，它还定义了一个sum属性，该属性是SumDescriptor的实例。

当我们使用MyClass创建一个实例时，可以通过访问sum属性来获取a和b属性的和，而无需手动计算它们：

>>> obj = MyClass(1, 2)  
>>> obj.sum  
3

缓存属性值

另一个常见的用途是缓存属性值。使用描述器可以缓存属性值，从而提高程序性能，特别是当属性值是一个较慢的计算或大量数据时。下面是一个缓存属性值的示例代码：

class CachedProperty:  
    def __init__(self, func):  
        self.func = func  
        self.__name__ = func.__name__  
         
    def __get__(self, instance, owner):  
        if instance is None:  
            return self  
        value = self.func(instance)  
        setattr(instance, self.__name__, value)  
        return value  
  
class MyClass:  
    def __init__(self, data):  
        self._data = data  
         
    @CachedProperty  
    def processed_data(self):  
        # Perform some slow computation  
        result = ...  
        return result

在上面的代码中，CachedProperty是一个描述器，它使用__get__()方法来缓存属性值。MyClass是一个包含_data属性的类，它定义了一个processed_data属性，该属性使用@CachedProperty装饰器来实现缓存。当我们访问processed_data属性时，如果缓存中已经存在属性值，则直接返回缓存的值。否则，计算属性值，并将其存储在缓存中。

实现属性访问控制

描述器还可以用于实现属性访问控制。例如，我们可以使用描述器来禁止对一个属性进行修改。下面是一个实现属性访问控制的示例代码：

class ReadOnlyDescriptor:  
    def __init__(self, value):  
        self.value = value  
         
    def __get__(self, instance, owner):  
        return self.value  
     
    def __set__(self, instance, value):  
        raise AttributeError("can't set attribute")  
  
class MyClass:  
    def __init__(self, data):  
        self._data = ReadOnlyDescriptor(data)

在上面的代码中，ReadOnlyDescriptor是一个描述器，它使用__set__()方法来禁止对属性进行修改。MyClass是一个包含 _data属性的类，它定义了一个只读的属性。当我们尝试对_data属性进行修改时，会引发AttributeError异常。

自定义属性访问控制

除了上面介绍的基本描述器，Python还提供了property装饰器，它可以用于定义自定义的属性访问控制。使用property

Lorsque l'interpréteur Python accède aux attributs d'un objet, il vérifiera d'abord si l'attribut est un descripteur. Si l'attribut est un descripteur, appelez la méthode __get__() pour obtenir la valeur de l'attribut. Si l'attribut n'est pas un descripteur, la valeur de l'attribut est renvoyée directement. 🎜🎜Si nous voulons utiliser un descripteur Python pour contrôler le comportement d'accès aux attributs, nous devons implémenter __get__(), __set__() et dans le protocole du descripteur At au moins une des méthodes __delete__(). Voici la description spécifique de ces méthodes : 🎜🎜__get__(self, instance,owner) : utilisé pour obtenir les valeurs d'attribut. Si l'attribut auquel vous accédez est une instance, le paramètre d'instance est l'objet d'instance et le paramètre propriétaire est l'objet de classe. Si l'attribut auquel vous accédez est une classe, le paramètre d'instance est Aucun et le paramètre propriétaire est l'objet de classe. 🎜🎜__set__(self, instance, value) : utilisé pour définir les valeurs d'attribut. Si la valeur de l'attribut est définie par une instance, le paramètre d'instance est l'objet d'instance et le paramètre de valeur est la valeur à définir. Si la valeur de l'attribut est définie par une classe, le paramètre d'instance est None et le paramètre value est la valeur à définir. 🎜🎜__delete__(self, instance) : utilisé pour supprimer les valeurs d'attribut. Si la valeur de propriété en cours de suppression est une instance, le paramètre d'instance est l'objet d'instance. Si la valeur de la propriété est supprimée d'une classe, le paramètre d'instance est Aucun.
Comment utiliser les descripteurs Python🎜🎜Scénarios d'application🎜🎜Les descripteurs Python peuvent être utilisés dans divers scénarios, tels que le calcul d'attributs, la mise en cache des valeurs d'attribut et la mise en œuvre du contrôle d'accès aux attributs. Voici quelques exemples utilisant des descripteurs Python. 🎜

Propriété calculée

🎜Une propriété calculée est une propriété calculée à partir d'autres propriétés. Par exemple, à l'aide d'un descripteur, vous pouvez créer une propriété calculée qui ajoute deux propriétés numériques. Voici un exemple de code qui implémente une propriété calculée : 🎜

class MyClass:  
    def __init__(self, value):  
        self._value = value  
         
    @property  
    def value(self):  
        return self._value  
     
    @value.setter  
    def value(self, new_value):  
        if new_value < 0:  
            raise ValueError("value must be non-negative")  
        self._value = new_value

🎜 Dans le code ci-dessus, SumDescriptor est un descripteur qui utilise la méthode __get__() pour calculer la somme des attributs a et b. MyClass est une classe qui contient les propriétés a et b. Elle définit également une propriété sum, qui est une instance de SumDescriptor. 🎜🎜Lorsque nous créons une instance à l'aide de MyClass, nous pouvons obtenir la somme des attributs a et b en accédant à l'attribut sum sans avoir à les calculer manuellement : 🎜rrreee

Mise en cache des valeurs d'attribut

🎜Une autre utilisation courante est le cache. valeurs d'attribut. L'utilisation de descripteurs vous permet de mettre en cache les valeurs d'attribut, améliorant ainsi les performances du programme, en particulier lorsque la valeur d'attribut correspond à un calcul lent ou à une grande quantité de données. Voici un exemple de code pour mettre en cache les valeurs de propriété : 🎜rrreee🎜Dans le code ci-dessus, CachedProperty est un descripteur qui utilise la méthode __get__() pour mettre en cache les valeurs de propriété. MyClass est une classe contenant l'attribut _data. Elle définit un attribut processed_data, qui est décoré avec le serveur @CachedProperty. pour implémenter la mise en cache. Lorsque nous accédons à l'attribut processed_data, si la valeur de l'attribut existe déjà dans le cache, la valeur mise en cache sera renvoyée directement. Sinon, la valeur de la propriété est calculée et stockée dans le cache. 🎜

Implémentation du contrôle d'accès aux attributs

🎜Les descripteurs peuvent également être utilisés pour implémenter le contrôle d'accès aux attributs. Par exemple, nous pouvons utiliser des descripteurs pour désactiver les modifications d'une propriété. Voici un exemple de code qui implémente le contrôle d'accès aux attributs : 🎜rrreee🎜Dans le code ci-dessus, ReadOnlyDescriptor est un descripteur qui utilise la méthode __set__() pour interdire l'accès aux attributs. Apportez des modifications. MyClass est une classe qui contient l'attribut _data, qui définit un attribut en lecture seule. Lorsque nous essayons de modifier l'attribut _data, une exception AttributeError sera levée. 🎜

Contrôle d'accès aux propriétés personnalisées

🎜En plus des descripteurs de base présentés ci-dessus, Python fournit également le décorateur property, qui peut être utilisé pour définir un contrôle d'accès aux propriétés personnalisé. À l'aide du décorateur property, nous pouvons convertir une méthode en une propriété en lecture seule, une propriété inscriptible ou une propriété en lecture-écriture. Voici un exemple de code pour le contrôle d'accès aux attributs personnalisés : 🎜

class MyClass:  
    def __init__(self, value):  
        self._value = value  
         
    @property  
    def value(self):  
        return self._value  
     
    @value.setter  
    def value(self, new_value):  
        if new_value < 0:  
            raise ValueError("value must be non-negative")  
        self._value = new_value

在上面的代码中，value方法被转换为一个属性。@property装饰器将value方法转换为只读属性，@value.setter装饰器将value方法转换为可写属性。当我们尝试对value属性进行修改时，如果新值小于0，则引发ValueError异常。

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!