python中的property及屬性與特性之間的優先權

2022-07-15 18:00:41

前言

這幾天看《流暢的python》這本書了，在一個範例中又看到了property作為裝飾器在使用，因為很久沒有用這個東西了，對它的一些特性和使用方法等都不是很熟悉，所以又專門在搜了幾篇部落格和在官方檔案中學習了它的相關用法。再者又剛好學到了python中的屬性(attribute)，所以剛好這兩者可以兩相對比，也許更好理解！

屬性(attribute)

屬性的定義

在python中，屬性其實是(物件的)屬性和(物件的)方法的集合。

一開始我以為就是：屬性就是屬性，方法就是方法，一個是“屬性”，一個是行為，但是在開啟IDE寫了一個測試案例後，我就信服了：

# python中資料的屬性和處理資料的方法統稱為屬性
class Cat:

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def run(self):
        print('小碎步...')

if __name__ == '__main__':
    tom = Cat('Tom')
    print(tom.__getattribute__('name'))  # 物件的屬性
    print(tom.__getattribute__('run'))  # 物件的方法

在這裡我定義了一個類，同時在初始化方法中為它新增了一個屬性name，然後定義了一個run方法，之後在main方法裡建立了tom這個範例，使用__getattribute__()方法來獲取它的name屬性和run屬性，果不其然，居然真的都獲取到了！

所以，以後再也不要說屬性只是單純的“屬性”了！

屬性的用法

屬性用法很簡單，不管是物件的屬性還是方法，都是用.來獲取或者呼叫。

1.設定或修改物件的屬性

tom.name='Tom' #設定(修改)物件tom的name屬性值為Tom

2.刪除物件的屬性

del tom.name #使用del關鍵字刪除物件的屬性

可以看到，屬性刪除後就不能再獲取了。

3.呼叫物件的方法(屬性)

tom.run() #直接用.呼叫即可

4.物件的方法置None

物件的方法我們無法刪除，但是我們可以將其置為None。

tom.run=None

特性(property)

特性的定義

個人理解：特性就是屬性的特例，因為預先知道某些屬性的一些特定條件，比如取值範圍，型別等等，所以在對這些屬性進行操作的時候，為了在操作前後，保持一些特定條件不變（就是不準越界操作），所以就有了特性來約束它。

來看一下官方檔案給的例子：

官方檔案中提到：一個典型的例子就是託管x(這裡的x是一個類的屬性)，使用方法也特別的直接明瞭：如果 c 為 C 的範例，c.x 將呼叫 getter，c.x = value 將呼叫 setter， del c.x 將呼叫 deleter。就是在對c.x這個屬性進行操作時，可以通過getter，setter，delx來控制它的修改和刪除。

特性的用法

因為它是一個修飾器，所以呼叫方法有兩種：

1.直接使用@符號呼叫

class Dog:
 
    def __init__(self):
        self.__name = None
 
    @property
    def name(self):
        print('呼叫了get_name方法...')
        return self.__name
    @name.setter
    def name(self, val):
        print('呼叫了set_name方法...')
        self.__name = val
    @name.deleter
    def name(self):
        print('呼叫了del_name方法...')
        del self.__name
if __name__ == '__main__':
    tom = Dog()
    tom.name = 'Tom'
    print(tom.name)
    del tom.name

2.當做一個正常的函數使用

class Cat:
    def __init__(self):
        self.__name = None
    def set_name(self, name):
        print('呼叫了set_name方法...')
        self.__name = name
 
    def get_name(self):
        print('呼叫了get_name方法...')
 
        return self.__name
 
    def del_name(self):
        print('呼叫了del_name方法...')
        del self.__name
    name = property(get_name, set_name, del_name, 'this is a property name.')
if __name__ == '__main__':
    tom = Cat()
    tom.name = 'Tom'
    print(tom.name)
    del tom.name

可以看到兩種方法使用的效果都是一樣的！

特性的使用場景

重點講一下這個，正是因為有一些特定場景的存在，才會出現property這個特性的，正如之前在《Django企業開發實戰》一書中所說的那樣：若無必要，勿增實體。而python向來以簡潔優雅著稱，因為這些特定場景，所以是有必要增加property這個實體的。

主要使用場景有兩個：

1.限制一些屬性為唯讀

在只使用@property修飾某個方法後，將其變成特定的屬性，如果不新增setter和deleter方法，那麼它就變成了唯讀屬性。比如：使用者名稱設定後就不允許修改：

class User:

    def __init__(self, username, password):
        self.__username = username
        self.password = password

    # 將username屬性限定為唯讀
    @property
    def username(self):
        return self.__username
if __name__ == '__main__':
    tom=User('tom','1234')
    print(tom.username)
    tom.username='Tom'

可以看到在唯讀狀態下，修改和刪除屬性都會失敗！

2.限定屬性的操作範圍

生活中，你可能會遇到這樣的情況，有一天你告訴你媽你想吃魚，並且是紅燒魚而不是清蒸魚，然後你媽命令你爸去買魚，同時你媽囑咐你爸說：買新鮮一點的啊，價格貴一點沒關係！然後你爸心想：這個月工資還沒發呢，能省省就省省吧，於是你爸在心中就大概確定了買一條魚的開銷區間(比如30到100)。可以看到在一條魚上餐桌之前，你和你爸媽是對它進行了精挑細選，才得以上到你的餐桌，其實就是對魚這個屬性增加了一些條件限定：型別的限定：要紅燒的而不是清蒸的；取值範圍的限定：不能太貴也不能太便宜，30到100之前剛剛好。

接下來用程式碼實現一下這個栗子：

class Fish:
 
    def __init__(self):
        self.__price = None
        self.__cook = None
    @property
    def price(self):
        return self.__price
    @price.setter
    def price(self, pri):
 
        if not isinstance(pri, int):
            raise ValueError('價格有誤！')
        if pri < 30:
            raise ValueError('太便宜了，不要！')
        elif pri > 100:
            raise ValueError('太貴了，不要！')
        else:
            self.__price = pri
            print('價格剛剛好!')
    @property
    def cook(self):
        return self.__price
 
    @cook.setter
    def cook(self,method):
 
        if method!='紅燒':
            raise ValueError('我只要紅燒魚！')
        else:
            print('耶，我最愛的紅燒魚！')
if __name__ == '__main__':
    luck_fish=Fish()
    luck_fish.price=60
    # luck_fish.cook='清蒸'
    luck_fish.cook='紅燒'

可以看到，只有當屬性的取值返回和型別是規定的範圍之內的時候，程式才會正常執行，而生活中類似這樣的栗子很多，所以這也是特性存在的意義。

屬性和特性之間的差別和聯絡

直觀的看，特性的目的好像是把方法“屬性化”，但這樣做一點意義也沒有，如果我可以定義一個屬性，何必再額外定義一個方法，然後將其轉化成屬性呢？所以，更重要的目的就是應對一些特定場景。

從特性表現出來的性質和行為來看，它其實就是一種特定的“屬性”。只不過特性的權利提升了一點點，就好像你可以去修改這個屬性，但是能不能修改成功，就看你的上一級允不允許你修改（有沒有給你這個屬性新增限定條件），而特性的權利就擴充套件到了這個“上一級”。

屬性和特性之間的優先權

在寫程式的時候，也不乏會出現這樣的例子：屬性和特性之間重名了！那麼這個時候在使用這個重名的屬性(特性)時，程式是會報錯？還是會使用屬性的值？還是會使用特性的值？也許根據它們的名稱就可以猜出來，特性嘛，肯定就特別一些嘛，所以會優先使用特性的值！下面這個栗子完美說明：

# 關係：在同名的情況下,範例屬性會覆蓋類屬性，特性會覆蓋範例屬性
 
class Cat:
    @property
    def wow(self):
        return 'property---喵~'
if __name__ == '__main__':
    # 範例屬性會覆蓋類屬性
    jerry = Cat()
 
    # 特性會覆蓋範例屬性
    print(jerry.__dict__)  # 檢視物件的屬性字典
    jerry.__dict__['wow'] = 'normal---喵~'
    print(jerry.__dict__)
    print(jerry.wow)  # 雖然修改了jerry的wow的值，但是依舊返回的是其特性的值
    print(jerry.__dict__['wow'])
    del Cat.wow  # 刪除類特性後，返回的就是正常的屬性值
    # del Cat.wow  # 刪除特性
    print(jerry.wow)
    Cat.wow = property(lambda self: 'add a property---喵~')  # 為類新增和屬性同名的特性
    print(jerry.wow)  # 之後還是優先存取特性的值