Python で記述子記述子を使用するための簡潔なガイドの詳細な説明

記述子は主に Python でメソッドと属性を定義するために使用されますが、その使用方法は非常に難しいものです。ここでは基本から始めて、Python で記述子記述子を使用するための簡潔なガイドをまとめます

イテレータを定義する場合、記述はオブジェクトです。反復プロトコルを実装するもの、つまり __iter__ メソッドを実装するオブジェクトです。同様に、いわゆる記述子は、記述子プロトコル、つまり __get__、__set__、および __delete__ メソッドを実装するオブジェクトです。

定義だけ見るとかなり抽象的です。口で言うだけなら簡単です。コードを見てください:

class WebFramework(object):
  def __init__(self, name='Flask'):
    self.name = name

  def __get__(self, instance, owner):
    return self.name

  def __set__(self, instance, value):
    self.name = value


class PythonSite(object):

  webframework = WebFramework()

In [1]: PythonSite.webframework
Out[1]: 'Flask'

In [2]: PythonSite.webframework = 'Tornado'

In [3]: PythonSite.webframework
Out[3]: 'Tornado'

は、記述子プロトコル __get__ と __set__ を実装するクラス WebFramework を定義します (クラスもオブジェクトであり、すべてがオブジェクトです)。 __get__ と __set__ の両方を実装することは、データ記述子と呼ばれます。 __get__ のみを実装するものは非記述子です。 2 つの違いは、インスタンスに対するディクショナリの優先順位です。

インスタンス辞書に記述子と同じ名前の属性がある場合、記述子がデータ記述子の場合はデータ記述子が最初に使用され、非データ記述子の場合は辞書内の属性が使用されます。最初に使用されます。

記述子の呼び出し
このタイプのマジックでは、呼び出しメソッドが直接使用されないことがよくあります。たとえば、デコレータは @ 記号を使用して呼び出す必要があります。イテレータは通常、反復中、または次のメソッド呼び出しを使用して使用されます。記述子は比較的単純で、オブジェクト属性が設定されるときに呼び出されます。

In [15]: webframework = WebFramework()

In [16]: webframework.__get__(webframework, WebFramework)
Out[16]: 'Flask'

ディスクリプタの適用
ディスクリプタの役割は主にメソッドと属性の定義です。クラスのプロパティを再記述できるため、この魔法はクラスの動作の一部を変更できます。最も単純なアプリケーションは、デコレータを使用してクラス属性のキャッシュを書き込むことです。 Flask の作者は、記述子の特性を使用してキャッシュを実装する werkzeug ネットワーク ツール ライブラリを作成しました。

class _Missing(object):
  def __repr__(self):
    return 'no value'

  def __reduce__(self):
    return '_missing'


_missing = _Missing()


class cached_property(object):
  def __init__(self, func, name=None, doc=None):
    self.__name__ = name or func.__name__
    self.__module__ = func.__module__
    self.__doc__ = doc or func.__doc__
    self.func = func

  def __get__(self, obj, type=None):
    if obj is None:
      return self
    value = obj.__dict__.get(self.__name__, _missing)
    if value is _missing:
      value = self.func(obj)
      obj.__dict__[self.__name__] = value
    return value


class Foo(object):
  @cached_property
  def foo(self):
    print 'first calculate'
    result = 'this is result'
    return result


f = Foo()

print f.foo  # first calculate this is result
print f.foo  # this is result

実行結果は、最初の呼び出し中に計算された後の結果のみをキャッシュします。この利点は、ネットワーク プログラミングでは、HTTP プロトコルを解析するときに、通常、HTTP ヘッダーが Python の辞書に解析され、view 関数を使用するときにこのヘッダーが無意識のうちにアクセスされる可能性があるため、このヘッダーが記述子として使用されることです。キャッシュにより、冗長な解析を減らすことができます。

記述子は Python で広く使用されており、通常はデコレータと一緒に使用されます。偉大な魔法には大きな責任が伴います。記述子を使用して、ORM で SQL ステートメントの「プリコンパイル」を実装することもできます。記述子を適切に使用すると、Python コードをよりエレガントにすることができます。

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