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描述符的概念
描述符就是将某种特殊类型的类的实例指派给另一个类的属性。而这个特殊类型的类，就是至少要再这个类里面定义__get__()、__set__()或__delete__()三个特殊方法中的任意一个。
| 魔法方法 | 含义 |
|---|---|
| get(self, instance, owner) | 用于访问属性，它返回属性的值 |
| set(self, instance, value) | 将在属性分配操作中调用，不返回任何内容 |
| delete(self, instance) | 控制删除操作，不返回任何内容 |
描述符的解释
class MyDespritor:
def __get__(self, instance, owner):
print("getting...", self, instance, owner)
def __set__(self, instance, value):
print("setting...", self, instance, value)
def __delete__(self, instance):
print("deleting...", self, instance)
class Test:
x = MyDespritor()
MyDespritor实现了__get__()、__set__()和__delete__()方法，并且将它的类实例指派给Test类的属性，所以MyDescriptor就是描述符类。
当实例化Test类没然后尝试对x属性进行各种操作，看看描述符类的响应：
>>> test = Test()
>>> test.x
getting... <__main__.MyDescriptor object at 0x02D7FE90>
# self，是描述符类自身的实例
<__main__.Test object at 0x02FE0930>
# instance，是这个描述符的拥有者所在的类的实例
<class '__main__.Test'>
# owner, 是这个描述符的拥有者所在的类本身
>>> test.x = 'X-man'
setting... <__main__.MyDescriptor object at 0x02D7FE90>
<__main__.Test object at 0x02FE0930>
X-man # 最有一个参数value的值
>>> del test.x
deleting... <__main__.MyDescriptor object at 0x02D7FE90>
<__main__.Test object at 0x02FE0930>
property()函数的原理
复习property()函数
什么是property()函数
property()返回一个可以设置属性的属性，当然如何设置属性还是需要人为来写代码。第一个参数是获得属性的方法名，第二个参数是设置属性的方法名，第三个参数是删除属性的方法名。例如，
class C:
def __init__(self, size=10):
self.size = size
def getSize(self, value):
return self.size
def setSize(self, value):
self.size = value
def delSize(self):
del self.size
x = property(getSize, setSzie, delSize)
property()函数的作用
当我们想要对程序进行大概，就可能需要把setSize和getSize修改为setXSize和getXSize，那就不得不修改用户调用的接口，这样的体验非常不好。
有了property()，为用户访问size属性，只提供了x属性。无论内部如何改动，只需要相应地修改property()的参数，用户仍然只需要去操作x属性即可，没有任何影响。如下，
>>> c = C()
>>> c.x
10
>>> c.x = 12
>>> c.x
12
>>> c.size
12
>>> del c.x
>>> c.size
AttributeError: 'C' object has no attribute 'size'
property()函数的原理
通过描述符写一个类似于property()的Myproperty(),
class Myproperty:
def __init__(self, fget = None, fset = None, fdel = None):
self.fget = fget
self.fset = fset
self.fdel = fdel
def __get__(self, instance, owner):
return self.fget(instance)
def __set__(self, instance, value):
self.value = value
def __delete__(self, instance):
self.fdel(instance)
class C:
def __init__(self):
self._x = None
def getX(self):
return self._x
def setX(self, value):
self._x = value
def delX(self):
del self._x
x = Myproperty(getX, setX, delX)
>>> c = C()
>>> c.x = 'X-man' # 用x去干预_x
>>> c.x
'X-man'
>>> c._x
'X-man'
>>> del c.x
>>> c._x
AttributeError: 'C' object has no attributer '_x'
从而实现了property()函数的功能。
最后从一个实例来总结一下描述符：
先定义一个温度类，然后定义两个描述符类用于描述摄氏度和华氏度两个属性。两个属性会自动进行转换，也就是说，可以给摄氏度这个属性赋值，然后打印的华氏度属性是自动转换后的结果。
class Celsius: # 摄氏度的描述符类
def __init__(self, value = 26.0):
self.value = float(value)
def __get__(self, instance, owner):
return self.value
def __set__(self, instance, value):
self.value = float(value)
class Fahrenheit:
def __init__(self, value = 78.8):
self.value = float(value) *1.8
def __get__(self, instance, owner):
return instance.cel * 1.8 + 32
def __set__(self, instance, value):
# 因为要用华氏度去设置，所以要用逆运算先计算出摄氏度，在执行__set__()方法
instance.cel = (float(value) - 32) / 1.8
class Temperature:
cel = Celsius()
fah = Fahrenheit()
>>> temp = Temperature()
>>> temp.cel
26.0
>>> temp.fah
78.80000000000001
问题
(1) 按要求编写描述符 MyDes：当类的属性被访问、修改或设置的时候，分别作出提醒。
要求:
>>> class Test:
x = MyDes(10, 'x')
>>> test = Test()
>>> y = test.x
正在获取变量：x
>>> y
10
>>> test.x = 8
正在修改变量：x
>>> del test.x
正在删除变量：x
噢~这个变量没法删除~
>>> test.x
正在获取变量：x
8
代码：
class MyDespritor:
def __init__(self, value = None, name = None):
self.value = value
self.name = name
def __get__(self, instance, owner):
print("正在获取变量：" + self.name)
return self.value
def __set__(self, instance, value):
print("正在修改变量：" + self.name)
self.value = value
def __delete__(self, instance):
print("正在删除变量：" + self.name + '\n'
"噢~这个变量没法删除~")
class Test:
x = MyDespritor(10, 'x')
test = Test()
y = test.x
print(y)
test.x = 8
del test.x
test.x
print(test.x)
(2) 按要求编写描述符 MyDes：记录指定变量的读取和写入操作，并将记录以及触发时间保存到文件(record.txt)
要求：
>>> class Test:
x = Record(10, 'x')
y = Record(8.8, 'y')
>>> test = Test()
>>> test.x
10
>>> test.y
8.8
>>> test.x = 123
>>> test.x = 1.23
>>> test.y = 'I love FishC.com!'
并产生record.txt。
x变量于北京时间Thu Dec 26 20:20:29 2019被读取，x = 10
y变量于北京时间Thu Dec 26 20:20:29 2019被读取，y = 8.8
x变量与北京时间Thu Dec 26 20:20:29 2019被修改，x = 123
x变量与北京时间Thu Dec 26 20:20:29 2019被修改，x = 1.23
y变量与北京时间Thu Dec 26 20:20:29 2019被修改，y = I love FIshC.com
代码如下，
import time
class Record:
def __init__(self, value = None, name = None):
self.value = value
self.name = name
self.filename = 'record.txt'
def __get__(self, instance, owner):
with open(self.filename, 'a', encoding = 'utf-8') as f:
f.write('%s变量于北京时间%s被读取，%s = %s\n' % \
(self.name, time.ctime(), self.name, self.value))
return self.value
def __set__(self, instance, value):
self.value = value
with open(self.filename, 'a', encoding = 'utf-8') as f:
f.write('%s变量与北京时间%s被修改，%s = %s\n' % \
(self.name, time.ctime(), self.name, self.value))
class Test:
x = Record(10, 'x')
y = Record(8.8, 'y')
test = Test()
print(test.x)
print(test.y)
test.x = 123
test.x = 1.23
test.y = 'I love FIshC.com'
(3) 编写描述符 MyDes，使用文件来存储属性，属性的值会直接存储到对应的pickle文件。如果属性被删除了，文件也会同时被删除，属性的名字也会被注销。
要求：
>>> class Test:
x = MyDes('x')
y = MyDes('y')
>>> test = Test()
>>> test.x = 123
>>> test.y = "I love FishC.com!"
>>> test.x
123
>>> test.y
'I love FishC.com!'
产生对应的文件存储变量的值，如果我们删除x属性，对应的文件也不见了。
代码：
import os
import pickle
class MyDes:
saved = []
def __init__(self, name, value = None):
self.name = name
self.value = value
self.filename = self.name + '.pkl'
def __get__(self, instance, owner):
if self.name not in MyDes.saved:
raise AttributeError('%s 属性还没有赋值' % self.name)
with open(self.filename, 'rb') as f:
value = pickle.load(f)
return value
def __set__(self, instance, value):
with open(self.filename, 'wb') as f:
pickle.dump(value, f)
MyDes.saved.append(self.name)
def __delete__(self, instance):
os.remove(self.filename)
MyDes.saved.remove(self.name)
class Test:
x = MyDes('x')
y = MyDes('y')