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Python內(nèi)置函數(shù)之property函數(shù)用法詳解

 更新時(shí)間：2025年07月02日 11:03:55   作者：alden_ygq  
這篇文章主要介紹了Python內(nèi)置函數(shù)之property函數(shù)用法,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

在 Python 中，property 是一個(gè)內(nèi)置的裝飾器，用于將類方法轉(zhuǎn)換為類屬性，實(shí)現(xiàn)對(duì)屬性的高級(jí)控制（如類型檢查、只讀限制、計(jì)算屬性等）。

以下是對(duì) property 的詳細(xì)解析與實(shí)戰(zhàn)案例：

一、核心概念與基礎(chǔ)語法

1.property的本質(zhì)

  • 屬性封裝：將方法偽裝成屬性，通過點(diǎn)號(hào)（.）直接訪問
  • 訪問控制：自定義屬性的 getter、setter 和 deleter 方法
  • 計(jì)算屬性：動(dòng)態(tài)計(jì)算屬性值，無需顯式存儲(chǔ)

2. 基礎(chǔ)語法（兩種方式）

# 方式1：使用 property() 函數(shù)
class Person:
    def __init__(self, age):
        self._age = age  # 私有屬性
        
    def get_age(self):
        return self._age
        
    def set_age(self, value):
        if value < 0:
            raise ValueError("年齡不能為負(fù)數(shù)")
        self._age = value
        
    age = property(get_age, set_age)  # 創(chuàng)建 property 對(duì)象

# 方式2：使用裝飾器（推薦）
class Person:
    def __init__(self, age):
        self._age = age
        
    @property  # 相當(dāng)于 age = property(age)
    def age(self):
        return self._age
        
    @age.setter  # 相當(dāng)于 age = age.setter(setter)
    def age(self, value):
        if value < 0:
            raise ValueError("年齡不能為負(fù)數(shù)")
        self._age = value

3. 使用示例

p = Person(25)
print(p.age)  # 調(diào)用 getter 方法，輸出: 25
p.age = 30    # 調(diào)用 setter 方法
p.age = -5    # 拋出 ValueError: 年齡不能為負(fù)數(shù)

二、進(jìn)階用法

1. 只讀屬性（僅實(shí)現(xiàn) getter）

class Circle:
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius
        
    @property
    def area(self):
        return 3.14 * self.radius ** 2

c = Circle(5)
print(c.area)  # 輸出: 78.5
c.area = 100   # 報(bào)錯(cuò): AttributeError: can't set attribute

2. 計(jì)算屬性（動(dòng)態(tài)計(jì)算）

class Rectangle:
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height
        
    @property
    def area(self):
        return self.width * self.height
        
    @property
    def perimeter(self):
        return 2 * (self.width + self.height)

r = Rectangle(3, 4)
print(r.area)     # 輸出: 12
print(r.perimeter)  # 輸出: 14

3. 刪除屬性（實(shí)現(xiàn) deleter）

class Person:
    def __init__(self, name):
        self._name = name
        
    @property
    def name(self):
        return self._name
        
    @name.deleter
    def name(self):
        print("刪除名字...")
        del self._name

p = Person("Alice")
print(p.name)  # 輸出: Alice
del p.name     # 輸出: 刪除名字...
print(p.name)  # 報(bào)錯(cuò): AttributeError

4. 類型檢查與驗(yàn)證

class Temperature:
    def __init__(self, celsius):
        self.celsius = celsius
        
    @property
    def celsius(self):
        return self._celsius
        
    @celsius.setter
    def celsius(self, value):
        if not isinstance(value, (int, float)):
            raise TypeError("溫度必須是數(shù)字")
        self._celsius = value
        
    @property
    def fahrenheit(self):
        return self._celsius * 1.8 + 32

t = Temperature(25)
print(t.fahrenheit)  # 輸出: 77.0
t.celsius = "30"     # 報(bào)錯(cuò): TypeError

三、實(shí)戰(zhàn)案例

1. 數(shù)據(jù)庫字段映射

class User:
    def __init__(self, db_row):
        self._db_row = db_row
        
    @property
    def id(self):
        return self._db_row["id"]
        
    @property
    def username(self):
        return self._db_row["username"]
        
    @property
    def email(self):
        return self._db_row["email"]

# 使用示例
db_data = {"id": 1, "username": "john", "email": "john@example.com"}
user = User(db_data)
print(user.username)  # 輸出: john

2. 緩存計(jì)算結(jié)果

import math

class Factorial:
    def __init__(self, number):
        self.number = number
        self._result = None
        
    @property
    def result(self):
        if self._result is None:
            print("計(jì)算階乘...")
            self._result = math.factorial(self.number)
        return self._result

f = Factorial(5)
print(f.result)  # 輸出: 計(jì)算階乘... 120
print(f.result)  # 直接返回緩存結(jié)果: 120

3. 權(quán)限控制

class Account:
    def __init__(self, balance, owner):
        self._balance = balance
        self._owner = owner
        
    @property
    def balance(self):
        return self._balance
        
    @balance.setter
    def balance(self, value):
        if self._owner != "admin":
            raise PermissionError("只有管理員可以修改余額")
        self._balance = value

acc = Account(1000, "user")
print(acc.balance)  # 輸出: 1000
acc.balance = 2000  # 報(bào)錯(cuò): PermissionError

四、深入理解與注意事項(xiàng)

1.property的底層實(shí)現(xiàn)

property 是一個(gè)描述符（descriptor）類，其簡化實(shí)現(xiàn)如下：

class Property:
    def __init__(self, fget=None, fset=None, fdel=None):
        self.fget = fget
        self.fset = fset
        self.fdel = fdel
        
    def __get__(self, instance, owner):
        if instance is None:
            return self
        if self.fget is None:
            raise AttributeError("unreadable attribute")
        return self.fget(instance)
        
    def __set__(self, instance, value):
        if self.fset is None:
            raise AttributeError("can't set attribute")
        self.fset(instance, value)
        
    def __delete__(self, instance):
        if self.fdel is None:
            raise AttributeError("can't delete attribute")
        self.fdel(instance)
        
    def getter(self, fget):
        return type(self)(fget, self.fset, self.fdel)
        
    def setter(self, fset):
        return type(self)(self.fget, fset, self.fdel)
        
    def deleter(self, fdel):
        return type(self)(self.fget, self.fset, fdel)

2. 繼承與property

  • 子類可重寫父類的 property： 
    class Parent:
    @property
    def value(self):
        return 10
        
class Child(Parent):
    @property
    def value(self):
        return 20

3. 性能考量

  • 少量調(diào)用：property 的性能開銷極?。s 100ns / 次）
  • 大量調(diào)用：若性能敏感（如循環(huán)百萬次），建議直接訪問屬性

五、與其他技術(shù)的對(duì)比

技術(shù)用途實(shí)現(xiàn)方式
property屬性封裝與控制裝飾器或 property () 函數(shù)
getter/setter傳統(tǒng)的訪問控制方法顯式定義方法
getattr動(dòng)態(tài)屬性獲取魔法方法（所有屬性都經(jīng)過它）
setattr動(dòng)態(tài)屬性設(shè)置魔法方法（所有屬性都經(jīng)過它）

六、常見誤區(qū)與最佳實(shí)踐

1. 避免過度使用property

  • 推薦場(chǎng)景：需要驗(yàn)證、計(jì)算或訪問控制的屬性
  • 不推薦場(chǎng)景：簡單的數(shù)據(jù)封裝（直接使用公有屬性）

2. 私有屬性命名約定

  • 使用單下劃線 _attr 表示受保護(hù)屬性（非強(qiáng)制私有）
  • 使用雙下劃線 __attr 進(jìn)行名稱修飾（Name Mangling）

3. 初始化時(shí)調(diào)用 setter

class Person:
    def __init__(self, age):
        self.age = age  # 調(diào)用 setter 進(jìn)行驗(yàn)證
        
    @property
    def age(self):
        return self._age
        
    @age.setter
    def age(self, value):
        if value < 0:
            raise ValueError("年齡不能為負(fù)數(shù)")
        self._age = value

七、總結(jié)

場(chǎng)景推薦實(shí)現(xiàn)方式
簡單屬性直接使用公有屬性
需要類型檢查 / 驗(yàn)證使用 property 裝飾器
只讀屬性只實(shí)現(xiàn) getter 方法
計(jì)算屬性使用 property 裝飾器
復(fù)雜的屬性訪問控制自定義描述符類

合理使用 property 可以提高代碼的安全性、可維護(hù)性和可讀性，尤其在需要控制屬性訪問邏輯的場(chǎng)景中表現(xiàn)出色。

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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