Python中的属性和特性是什么

2024年12月08日 Python51

一、类属性、实例属性、私有属性与特性

类属性：类属性在__init__()外初始化，属于类所有，所有实例共享一个属性。

调用方法：类属性在内部用classname.类属性名调用，外部既可以用classname.类属性名又可以用instancename.类属性名来调用。

实例属性：实例属性属于各个实例所有，互不干扰。

私有属性：

1.单下划线_开头：只是告诉别人这是私有属性，外部依然可以访问更改。

2.双下划线__开头：外部不可通过instancename.propertyname来访问或者更改，实际将其转化为了_classname__propertyname。

特性：是用于管理实例属性的类属性。

特性用途：经常用于把公开的属性变成使用读值方法和设值方法管理的属性，且在不影响客户端代码的前提下实施业务规则。

注意：

不要对实例属性和类属性使用相同的名字。否则实例属性会遮盖类属性，发生难以发现的错误。

实例属性不会遮盖类特性，但类特性会遮盖实例属性。

这是因为obj.attr不会从实例obj开始寻找attr，而是从obj.__class__开始；而且仅当类中没有名为attr的特性时，Python才会在实例中寻找attr。

简言之，就遮盖层级而言，类特性>实例属性>类属性。

二、使用特性验证属性

使用特性可以验证实例属性的有效性，同时能够根据已知属性和属性之间的关系式调整其他属性，避免硬编码。

案例：假设某商店经营坚果、杂粮等多种有机食物，每位顾客的订单会包含店中的一系列商品，我们需要根据客户的订单计算出总价。

分析：我们不希望顾客订单的商品重量为非正数，需要借助@property装饰器实现值的获取与设置，从而验证实例属性的有效性。代码如下：

class LineItem():
  def __init__(self,description,weight,price):
    self.description=description
    self.weight=weight
    self.price=price
 
  def subtotal(self):
    return self.weight*self.price
 
  @property#读值。
  def weight(self):
    return self.__weight#真正的值存储在私有属性中。
 
  @weight.setter
  def weight(self,value):
    if value >0:
      self.__weight=value#有效值存入私有属性中。
    else:
      raise ValueError('Value must be > 0')#对于无效的值抛出ValueError。

Tips：当我们需要设置只读属性时，只使用@property，无需使用@func.setter。

原理解析：为了更好地理解@property装饰器的原理，我们写一版效果相同但没使用装饰器的代码。

class LineItem:
  def __init__(self, description, weight, price):
    self.description = description
    self.weight = weight
    self.price = price
 
  def subtotal(self):
    return self.weight * self.price
 
  def get_weight(self): #普通读值方法。
    return self.__weight
 
  def set_weight(self, value): #普通设值方法。
    if value > 0:
      self.__weight = value
    else:
      raise ValueError('value must be > 0')
  weight = property(get_weight, set_weight) #构建property对象，赋值给公开的类特性。

property 构造方法的完整签名：

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

三、特性工厂函数

抽象定义特性的方式有两种，一是使用特性工厂函数，二是使用描述符类。

下面我们用特性工厂函数来完成上文中提到的订单结算案例：

def quantity(storage_name): 
 
  def qty_getter(instance): # instance指的是要把属性存储其中的LineItem实例。
    return instance.__dict__[storage_name] # 引用闭包中的自由变量storage_name，值直接从instance.__dict__中获取，以便跳过特性，防止无限递归。
 
  def qty_setter(instance, value): 
    if value > 0:
      instance.__dict__[storage_name] = value # 同理存储，跳过特性。
    else:
      raise ValueError('value must be > 0')
 
  return property(qty_getter, qty_setter) # 构建自定义特性对象并返回。
 
class LineItem:
  weight = quantity('weight') # 将自定义特性weight定义为类属性。
  price = quantity('price') # 同上。
 
  def __init__(self, description, weight, price):
    self.description = description
    self.weight = weight # 此处特性已经激活，可验证值的有效性。
    self.price = price
 
  def subtotal(self):
    return self.weight * self.price # 此处利用特性获取实例中存储的值。

四、使用特性删除属性

class BlackKnight:
 def __init__(self):
   self.members = ['an arm', 'another arm',
           'a leg', 'another leg']
   self.phrases = ["'Tis but a scratch.",
           "It's just a flesh wound.",
           "I'm invincible!",
           "All right, we'll call it a draw."]
 
 @property
 def member(self):
   print('next member is:')
   return self.members[0]
 
 @member.deleter
 def member(self):
   text = 'BLACK KNIGHT (loses {})\n-- {}'
   print(text.format(self.members.pop(0), self.phrases.pop(0)))

删除属性只需在主程序中发出指令：del obj.attr