Python使用描述符實(shí)現(xiàn)屬性類型檢查的案例解析
1、如何使用描述符對(duì)實(shí)例屬性做類型檢查?
實(shí)際案例:
在某項(xiàng)目中,我們實(shí)現(xiàn)了一些類,并希望能像靜態(tài)類型語(yǔ)言那樣(C,C++,Java)對(duì)它們的實(shí)例屬性做類型檢查。
p = Person() p.name = 'Bob' # 名字屬性必須是str p.age = 18 # 年齡必須是int p.height = 1.83 # 身高必須是float
要求:(1)可以對(duì)實(shí)例變量名指定類型
(2)賦予不正確類型時(shí)拋出異常
解決方案:
使用描述符來(lái)實(shí)現(xiàn)需要類型檢查的屬性:分別實(shí)現(xiàn)__get__, __set__,__delete__方法,在__set__內(nèi)使用isinstance函數(shù)做類型檢查。
拓展:靜態(tài)類型語(yǔ)言變量只能引用一種確定類型的對(duì)象并且不能改變。類型檢查是由編譯器在編譯階段完成的,對(duì)于Python動(dòng)態(tài)類型語(yǔ)言來(lái)講一個(gè)變量可以引用任意類型的對(duì)象并且可以實(shí)時(shí)發(fā)生改變,也就是解釋器不能完成類型檢查,只能自己去實(shí)現(xiàn)。
什么是描述符?描述符就是包含__get__, __set__,__delete__這樣方法的類,這三個(gè)方法只要包含其中一個(gè)那它就是描述符。
實(shí)例屬性就是在一個(gè)類中將另一個(gè)類的實(shí)例作為該類的一個(gè)數(shù)屬性。
2、代碼演示
(1)描述符定義和訪問(wèn)流程介紹
class Descriptor(object): def __get__(self, instance, cls): # instance用于區(qū)分使用類訪問(wèn)x,還是使用實(shí)例訪問(wèn)x print('in __get__', instance, cls) return instance.__dict__['x'] def __set__(self, instance, value): # 在set中對(duì)于類型進(jìn)行檢查 print('in __set__') instance.__dict__['x'] = value def __delete__(self, instance): print('in __del__') class A(object): # 在類中定義一個(gè)類屬性x x = Descriptor() a = A() # 會(huì)被Descriptor的__get__方法所截獲 print(a.x) # 直接使用類A訪問(wèn)類屬性,instance會(huì)被傳入None print(A.x) # 會(huì)被Descriptor的__set__方法所截獲 a.x = 5 # 會(huì)被Descriptor的__del__方法所截獲 del a.x ''' 通常來(lái)說(shuō)在描述符這些方法當(dāng)中訪問(wèn)的是instance.__dict__這個(gè)字典, 也就是對(duì)于它的真正屬性進(jìn)行操作。 ''' a = A() a.x = 5 print(a.__dict__)
(2)實(shí)現(xiàn)使用描述符檢查實(shí)例屬性類型
class Attr(object): def __init__(self, name, type_): self.name = name self.type_ = type_ def __get__(self, instance, cls): return instance.__dict__[self.name] def __set__(self, instance, value): # 對(duì)字段類型做檢測(cè) if not isinstance(value, self.type_): raise TypeError('expected an %s' % self.type_) instance.__dict__[self.name] = value def __delete__(self, instance): del instance.__dict__[self.name] class Person(object): # 定義一個(gè)name字段,申請(qǐng)描述符實(shí)例 name = Attr('name', str) age = Attr('age', int) height = Attr('height', float) p = Person() p.name = 'Bob' print(p.name) # age賦值字符串類型拋出異常錯(cuò)誤 # p.age = '17'
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