Python中的类与对象之描述符详解

描述符（Descriptors）是Python语言中一个深奥但却重要的一部分。它们广泛应用于Python语言的内核，熟练掌握描述符将会为Python程序员的工具箱添加一个额外的技巧。为了给接下来对描述符的讨论做一些铺垫，我将描述一些程序员可能会在日常编程活动中遇到的场景，然后我将解释描述符是什么，以及它们如何为这些场景提供优雅的解决方案。在这篇总结中，我会使用新样式类来指代Python版本。

1、假设一个程序中，我们需要对一个对象属性执行严格的类型检查。然而，Python是一种动态语言，所以并不支持类型检查，但是这并不妨碍我们实现自己版本，且较为初级的类型检查。对象属性类型检查的传统方法可能采用下面的方式：

def __init__(self, name, age): if isinstance(str, name): self.name = name else: raise TypeError("Must be a string") if isinstance(int, age): self.age = age else: raise TypeError("Must be an int")

上面是执行这种类型检查的一种方法，但是参数数量增加时它将变得比较繁琐。另外，在赋值之前，我们可以创建一个在__init__中调用的type_check(type, val)函数，但是当我们想在其他地方设置属性值时，该如何简单地实现这种检查呢。我想到的一个快速解决方案是Java中的getters和setters，但是这并不符合Python风格，并且比较麻烦。

2、假设在一个程序中，我们想创建一些在运行时立刻初始化然后变成只读的属性。有人也能想到利用Python中的特殊方法来实现，但这种实现方法仍旧是笨拙和繁琐的。

3、最后，设想一个程序中，我们希望以某种方式自定义对象属性的访问。例如需要记录这种属性的访问。同样的，还是可以想到一个解决方法，即使这种解决方案可能比较笨重并且不可复用。

上述问题因都与属性引用相关而全部联系在了一起。下面，我们将尝试自定义属性的访问方法。
Python描述符

针对上面所列的问题，描述符提供了优雅、简洁、健壮和可重用的解决方案。简而言之，一个描述符就是一个对象，该对象代表了一个属性的值。这就意味着如果一个账户对象有一个属性“name”，那么描述符就是另一个能够用来代表属性“name”持有值的对象。描述符协议中“定义了__get__”、“__set__”或”__delete__” 这些特殊方法，描述符是实现其中一个或多个方法的对象。这些方法中每一种方法的签名如下所示：

python descr.get(self,obj,type=None)->value。 descr.__set__(self, obj, value) --> None descr.__delete__(self, obj) --> None

实现__get__方法的对象是非数据描述符，意味着在初始化之后它们只能被读取。而同时实现__get__和__set__的对象是数据描述符，意味着这种属性是可写的。