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Python进阶:@property 动态属性

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 osc_w9s1w4o0
发布于 2019/03/29 17:12
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Python进阶:@property 动态属性

Python 动态属性的概念可能会被面试问到,在项目当中也非常实用,但是在一般的编程教程中不会提到,可以进修一下。

先看一个简单的例子。创建一个 Student 类,我希望通过实例来获取每个学生的一些情况,包括名字,成绩等。成绩只有等到考试结束以后才会有,所以实例化的时候不会给它赋值。

class Student:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.score = None

mike = Student('mike')

考试完以后,准备给 mike 打分:

mike.score = 999

在这里,老师一不小心多打了个 9 ,通常来说打分都是 100 分值,999 是一个非法数据,不应该赋值成功。学生一多,老师打分出现手误的情况肯定会越来越多,所以我们必须想办法修改程序,限制 score 的值必须在 0-100 分。

限制值

我们定义一个方法,如果输入的不是 0-100 的整数,就让程序报错,数据合法,我们就把 score 属性修改成功。

def set_score(self, new_score):
    if not isinstance(new_score, int):
        raise ValueError('score must be int')

    if 0 <= new_score <= 100:
        self.score = new_score
        return self.score
    else:
        raise ValueError('score invalid')

这样我们每次需要获取成绩的时候使用 self.score 获取,修改成绩的时候调用函数来修改:

mike.set_score(999)

调用以后会报错,因为 999 是非法数据。注意,这个时候我使用 self.score 还是可以进行设置,而且不报错:

self.score = 999

这显然是不行的。所以我们要提供一种机制,把 score 变成私有属性,不能让外部访问。很遗憾,python 的私有属性是伪私有。通常我们把 _ 开头的属性叫私有属性,但是这只是一种协议和规定,你看到下划线开头的属性,不要去访问了。你硬要访问,是可以的,python 并不会禁止。

使用 @property 的方式代替。

上面的方法虽然实现了功能,但是改变了属性的使用方式。平常是这样使用的:

# 获取属性
a = mike.score
# 设置属性
mike.score = 99

@property
def score(self):
    return self._score

@score.setter
def score(self, new_score):
    if not isinstance(new_score, int):
        raise ValueError('score must be int')

        if 0 <= new_score <= 100:
            self._score = new_score
            return self._score
        else:
            raise ValueError('score invalid')

动态属性的好处

  • 统一了调用方式。self.score = 99 的方式,而不是函数调用的方式。
  • _score 我们就不直接去使用了。你要用也可以,不建议。
  • 如果我们一个属性只可以读,把 setter 部分注释掉就可以了。

现在我们来完善这个类,添加 birth 属性和年龄属性:

from datetime import datetime

class Student:
    def __init__(self, name, birth=1920):
        self.name = name
        self._score = None
        self.birth = birth
        self.age = datetime.now().year - self.birth

mike = Student('mike')
print(mike.birth)
print(mike.age)
  • birth 和 age 这两个是可以根据一个求出另外一个的。存在数据冗余问题。

  • age 属性这样是有问题的。mike 初始化的时候,age 已经被求出来了,如果我在下一年再去访问 age 属性,那他就是个错误的值。可以通过把 age 设成现在的秒数来验证:

    self.age = datetime.now().second
    
    mike = Student('mike')
    time.sleep(5)
    print(mike.age)
    print(datetime.now().second)
    

动态显示

@property
def age(self):
    return datetime.now().year - self.birth

注意,这里不要去设置 @age.setter ,因为他是动态变化的,你修改了会造成数据不一致,它只能作为一个只读属性。

@property 作用和应用场景:

  • @property 优化了属性读取和设置的可读性
  • 需要限制属性的特征;
  • 只读属性。如果属性只可以读,不可以写,用起来很方便。
  • 这个属性根据一个变化的环境动态改变。
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