Python에서 설명자를 사용하는 방법

개요

설명자는 다른 개체의 속성에 액세스할 때 수행할 작업을 정의하는 Python 개체입니다. 설명자를 통해 속성 계산, 속성 값 캐싱, 속성 액세스 제어 등 다양한 동작을 구현할 수 있습니다. 설명자를 사용하여 속성 액세스 동작을 사용자 정의하고 각 속성 사용에 대한 중복 코드 작성을 방지합니다.

인스턴스 속성, 클래스 속성 및 정적 속성을 포함한 모든 클래스 속성은 설명자를 사용할 수 있습니다. Python 프로그래밍의 설명자는 Python 언어에 대한 심층적인 이해와 고급 프로그래밍 기술을 갖춘 프로그래머에게 매우 유용한 고급 기능입니다.

구현

Python 설명자는 설명자 프로토콜을 구현하여 정의됩니다. 설명자 프로토콜은 Python 객체 프로토콜의 한 유형으로 __get__(), __set__() 및 __delete__()의 세 가지 메서드를 정의합니다. __get__()、__set__()和__delete__()。

Python解释器在访问一个对象的属性时，会先检查该属性是否是一个描述器。如果属性是描述器，则调用__get__()方法获取属性值。如果属性不是描述器，则直接返回属性值。

如果我们想要使用一个Python描述器来控制属性访问行为，我们需要实现描述器协议中的__get__()、__set__()和__delete__()方法中的至少一个方法。下面是这些方法的具体说明：

__get__(self, instance, owner)：用于获取属性值。如果访问属性的是一个实例，则instance参数是实例对象，owner参数是类对象。如果访问属性的是一个类，则instance参数是None，owner参数是类对象。

__set__(self, instance, value)：用于设置属性值。如果设置属性值的是一个实例，则instance参数是实例对象，value参数是要设置的值。如果设置属性值的是一个类，则instance参数是None，value参数是要设置的值。

__delete__(self, instance)：用于删除属性值。如果删除属性值的是一个实例，则instance参数是实例对象。如果删除属性值的是一个类，则instance参数是None。
如何使用Python描述器

应用场景

Python的描述器可应用于多种情境，例如计算属性、缓存属性值和实现属性的访问控制。下面是一些使用Python描述器的示例。

计算属性

计算属性是一个由其他属性计算得出的属性。举例来说，使用一个描述器可以创建一个计算属性，该属性将两个数字属性相加。下面是一个实现计算属性的示例代码：

class SumDescriptor:  
    def __init__(self, a, b):  
        self.a = a  
        self.b = b  
     
    def __get__(self, instance, owner):  
        return getattr(instance, self.a) + getattr(instance, self.b)  
     
class MyClass:  
    def __init__(self, a, b):  
        self.a = a  
        self.b = b  
        self.sum = SumDescriptor('a', 'b')

在上面的代码中，SumDescriptor是一个描述器，它使用__get__()方法来计算a和b属性的和。MyClass是一个包含a和b属性的类，它还定义了一个sum属性，该属性是SumDescriptor的实例。

当我们使用MyClass创建一个实例时，可以通过访问sum属性来获取a和b属性的和，而无需手动计算它们：

>>> obj = MyClass(1, 2)  
>>> obj.sum  
3

缓存属性值

另一个常见的用途是缓存属性值。使用描述器可以缓存属性值，从而提高程序性能，特别是当属性值是一个较慢的计算或大量数据时。下面是一个缓存属性值的示例代码：

class CachedProperty:  
    def __init__(self, func):  
        self.func = func  
        self.__name__ = func.__name__  
         
    def __get__(self, instance, owner):  
        if instance is None:  
            return self  
        value = self.func(instance)  
        setattr(instance, self.__name__, value)  
        return value  
  
class MyClass:  
    def __init__(self, data):  
        self._data = data  
         
    @CachedProperty  
    def processed_data(self):  
        # Perform some slow computation  
        result = ...  
        return result

在上面的代码中，CachedProperty是一个描述器，它使用__get__()方法来缓存属性值。MyClass是一个包含_data属性的类，它定义了一个processed_data属性，该属性使用@CachedProperty装饰器来实现缓存。当我们访问processed_data属性时，如果缓存中已经存在属性值，则直接返回缓存的值。否则，计算属性值，并将其存储在缓存中。

实现属性访问控制

描述器还可以用于实现属性访问控制。例如，我们可以使用描述器来禁止对一个属性进行修改。下面是一个实现属性访问控制的示例代码：

class ReadOnlyDescriptor:  
    def __init__(self, value):  
        self.value = value  
         
    def __get__(self, instance, owner):  
        return self.value  
     
    def __set__(self, instance, value):  
        raise AttributeError("can't set attribute")  
  
class MyClass:  
    def __init__(self, data):  
        self._data = ReadOnlyDescriptor(data)

在上面的代码中，ReadOnlyDescriptor是一个描述器，它使用__set__()方法来禁止对属性进行修改。MyClass是一个包含 _data属性的类，它定义了一个只读的属性。当我们尝试对_data属性进行修改时，会引发AttributeError异常。

自定义属性访问控制

除了上面介绍的基本描述器，Python还提供了property装饰器，它可以用于定义自定义的属性访问控制。使用property

Python 인터프리터가 객체의 속성에 액세스할 때 먼저 속성이 설명자인지 확인합니다. 속성이 설명자인 경우 __get__() 메서드를 호출하여 속성 값을 얻습니다. 속성이 설명자가 아닌 경우 속성 값이 직접 반환됩니다. 🎜🎜Python 설명자를 사용하여 속성 액세스 동작을 제어하려면 설명자 프로토콜에서 __get__(), __set__() 및 를 구현해야 합니다. __delete__() 메서드 중 하나 이상. 다음은 이러한 메서드에 대한 구체적인 설명입니다. 🎜🎜__get__(self, 인스턴스, 소유자): 속성 값을 얻는 데 사용됩니다. 액세스되는 속성이 인스턴스인 경우 인스턴스 매개변수는 인스턴스 객체이고 소유자 매개변수는 클래스 객체입니다. 액세스되는 속성이 클래스인 경우 인스턴스 매개변수는 None이고 소유자 매개변수는 클래스 객체입니다. 🎜🎜__set__(self, 인스턴스, 값): 속성 값을 설정하는 데 사용됩니다. 속성 값이 인스턴스에 의해 설정되는 경우 인스턴스 매개변수는 인스턴스 객체이고 값 매개변수는 설정할 값입니다. 속성 값이 클래스에 의해 설정되는 경우 인스턴스 매개변수는 None이고 값 매개변수는 설정할 값입니다. 🎜🎜__delete__(self, 인스턴스): 속성 값을 삭제하는 데 사용됩니다. 삭제되는 속성 값이 인스턴스인 경우 인스턴스 매개변수는 인스턴스 개체입니다. 속성 값이 클래스에서 삭제되는 경우 인스턴스 매개변수는 None입니다.
Python 디스크립터 사용 방법🎜🎜애플리케이션 시나리오🎜🎜Python의 디스크립터는 속성 계산, 속성 값 캐싱, 속성 액세스 제어 구현 등 다양한 시나리오에서 사용할 수 있습니다. 다음은 Python 설명자를 사용하는 몇 가지 예입니다. 🎜

계산된 속성

🎜계산된 속성은 다른 속성에서 계산된 속성입니다. 예를 들어 설명자를 사용하면 두 개의 숫자 속성을 추가하는 계산된 속성을 생성할 수 있습니다. 다음은 계산된 속성을 구현하는 샘플 코드입니다. 🎜

class MyClass:  
    def __init__(self, value):  
        self._value = value  
         
    @property  
    def value(self):  
        return self._value  
     
    @value.setter  
    def value(self, new_value):  
        if new_value < 0:  
            raise ValueError("value must be non-negative")  
        self._value = new_value

🎜 위 코드에서 SumDescriptor는 __get__() 메서드를 사용하여 a 및 b 속성의 합을 계산하는 설명자입니다. MyClass는 속성 a와 b를 포함하는 클래스입니다. 또한 SumDescriptor의 인스턴스인 합계 속성도 정의합니다. 🎜🎜MyClass를 사용하여 인스턴스를 생성할 때 수동으로 계산할 필요 없이 sum 속성에 액세스하여 a 및 b 속성의 합을 얻을 수 있습니다. 🎜rrreee

속성 값 캐싱

🎜또 다른 일반적인 용도는 캐시입니다. 속성 값. 설명자를 사용하면 속성 값을 캐시할 수 있으므로 특히 속성 값의 계산 속도가 느리거나 데이터 양이 많은 경우 프로그램 성능이 향상됩니다. 다음은 속성 값을 캐싱하는 샘플 코드입니다. 🎜rrreee🎜위 코드에서 CachedProperty는 속성 값을 캐시하기 위해 __get__() 메서드를 사용하는 설명자입니다. MyClass는 _data 속성을 ​​포함하는 클래스이며 @CachedProperty 서버로 장식된 processed_data 속성을 ​​정의합니다. 캐싱을 구현합니다. processed_data 속성에 액세스할 때 속성 값이 캐시에 이미 존재하는 경우 캐시된 값이 직접 반환됩니다. 그렇지 않으면 속성 값이 계산되어 캐시에 저장됩니다. 🎜

속성 액세스 제어 구현

🎜 설명자는 속성 액세스 제어를 구현하는 데에도 사용할 수 있습니다. 예를 들어 설명자를 사용하여 속성 수정을 비활성화할 수 있습니다. 다음은 속성 액세스 제어를 구현하는 샘플 코드입니다. 🎜rrreee🎜위 코드에서 ReadOnlyDescriptor는 속성에 대한 액세스를 금지하기 위해 __set__() 메서드를 사용하는 설명자입니다. 수정합니다. MyClass는 읽기 전용 속성을 정의하는 _data 속성을 ​​포함하는 클래스입니다. _data 속성을 ​​수정하려고 하면 AttributeError 예외가 발생합니다. 🎜

사용자 정의 속성 액세스 제어

🎜위에 소개된 기본 설명자 외에도 Python은 사용자 정의 속성 액세스 제어를 정의하는 데 사용할 수 있는 속성 데코레이터도 제공합니다. 속성 데코레이터를 사용하면 메서드를 읽기 전용 속성, 쓰기 가능한 속성 또는 읽기-쓰기 속성으로 변환할 수 있습니다. 다음은 사용자 정의 속성 액세스 제어를 위한 샘플 코드입니다. 🎜

class MyClass:  
    def __init__(self, value):  
        self._value = value  
         
    @property  
    def value(self):  
        return self._value  
     
    @value.setter  
    def value(self, new_value):  
        if new_value < 0:  
            raise ValueError("value must be non-negative")  
        self._value = new_value

在上面的代码中，value方法被转换为一个属性。@property装饰器将value方法转换为只读属性，@value.setter装饰器将value方法转换为可写属性。当我们尝试对value属性进行修改时，如果新值小于0，则引发ValueError异常。

위 내용은 Python에서 설명자를 사용하는 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!