Giới thiệu Python Descriptor pdf

Trong số rất nhiều lợi thế của chúng, các thuộc tính được quản lý đó được sử dụng để bảo vệ một thuộc tính khỏi những thay đổi hoặc để tự động cập nhật các giá trị của một thuộc tính phụ

Giới thiệu Python Descriptor

Giới thiệu

Các Python descriptors đã được giới thiệu trong Python 2.2, cùng với các lớp kiểu dáng mới, nhưng chúng vẫn chưa được sử dụng rộng rãi Các Python descriptors là cách để tạo ra các thuộc tính được quản lý Trong số rất nhiều lợi thế của chúng, các thuộc tính được quản lý đó được sử dụng để bảo vệ một thuộc tính khỏi những thay đổi hoặc để tự động cập nhật các giá trị của một thuộc tính phụ thuộc

Các descriptors làm tăng sự hiểu biết về Python và cải thiện các kỹ năng mã hóa Bài này giới thiệu giao thức descriptors và trình bày cách tạo và sử dụng các descriptors

Giao thức descriptors

Giao thức descriptors trong Python chỉ đơn giản là một cách để xác định những gì sẽ xảy ra khi

tham chiếu một thuộc tính trong một mô hình Nó cho phép một lập trình viên quản lý truy cập thuộc tính dễ dàng và hiệu quả:

 set

 get

 delete

Trong các ngôn ngữ lập trình khác, các descriptors được gọi là setter và getter, ở đây các hàm public được sử dụng để Get (nhận giá trị) và Set (đặt giá trị ) cho một biến private Python không

có một khái niệm về các biến private và có thể coi giao thức descriptors như là một cách của Python để đạt được điều tương tự

Nhìn chung, một descriptor là một thuộc tính của đối tượng với một hành vi kết buộc, một hành

vi mà việc truy cập thuộc tính của nó bị ghi đè bằng các phương thức trong giao thức descriptors Các phương thức đó là get , set và delete Nếu định nghĩa một phương thức bất

kỳ trong số này cho một đối tượng, người ta nói rằng đó là một descriptor Hãy xem xét kỹ hơn các phương thức này trong Liệt kê 1

Liệt kê 1 Các phương thức descriptors

get (self, instance, owner)

set (self, instance, value)

delete (self, instance)

Ở đây:

get truy cập thuộc tính Nó trả về giá trị của thuộc tính hoặc đưa ra ngoại lệ

AttributeError nếu không tồn tại thuộc tính được yêu cầu

set được gọi là một phép gán thuộc tính Không trả về cái gì cả

delete kiểm soát hoạt động xóa Không trả về cái gì cả

Điều quan trọng cần lưu ý là các descriptors được gán cho một lớp, chứ không gán cho một cá thể của lớp Việc sửa đổi lớp này sẽ ghi đè lên hoặc xóa chính descriptor đó, chứ không phải kích hoạt mã của nó

Về đầu trang

Khi nào cần các descriptors

Hãy xem xét một thuộc tính email Việc xác minh định dạng email đúng là cần thiết trước khi gán một giá trị cho thuộc tính đó Descriptor này cho phép xử lý địa chỉ email thông qua một biểu thức chính quy và định dạng của nó được xác nhận hợp lệ trước khi gán nó cho một thuộc tính

Trong nhiều trường hợp khác, các giao thức descriptors trong Python kiểm soát truy cập đến các thuộc tính, chẳng hạn như bảo vệ thuộc tính name

Về đầu trang

Tạo các descriptors

Bạn có thể tạo ra một descriptor theo một số cách sau:

 Tạo một lớp và ghi đè lên bất kỳ các phương thức nào của descriptor: set , get và delete Phương thức này được sử dụng khi cần descriptor giống nhau qua nhiều lớp và các thuộc tính khác nhau, ví dụ, để xác nhận hợp lệ cho kiểu

 Sử dụng một kiểu property (đặc tính) là một cách đơn giản hơn và linh hoạt hơn để tạo ra một descriptor

 Sử dụng sức mạnh của các bộ trang trí đặc tính, là một tổ hợp của phương thức về kiểu đặc tính và các bộ trang trí của Python

Tất cả các ví dụ dưới đây là giống nhau theo quan điểm hoạt động Sự khác biệt nằm ở việc thực hiện

Về đầu trang

Tạo các descriptors bằng cách sử dụng các phương thức lớp

Liệt kê 2 cho thấy tính đơn giản của việc kiểm soát gán thuộc tính trong Python

Liệt kê 2 Tạo các descriptors bằng cách sử dụng các phương thức lớp

class Descriptor(object):

def init (self):

self._name = ''

def get (self, instance, owner):

print "Getting: %s" % self._name

return self._name

def set (self, instance, name):

print "Setting: %s" % name

self._name = name.title()

def delete (self, instance):

print "Deleting: %s" %self._name

del self._name

class Person(object):

name = Descriptor()

Hãy sử dụng mã này và xem kết quả ban đầu:

>>> user = Person()

>>> user.name = 'john smith'

Setting: john smith

>>> user.name

Getting: John Smith

'John Smith'

>>> del user.name

Deleting: John Smith

Một lớp descriptor được tạo ra bằng cách ghi đè các phương thức set (), get () và

delete () của lớp cha mẹ sao cho

 get sẽ in ra Getting

 delete sẽ in ra Deleting

 set sẽ in ra Setting

và thay đổi giá trị thuộc tính thành tiêu đề (viết hoa chữ cái đầu tiên, viết thường các chữ khác) trước khi gán Việc này rất tiện dụng, chẳng hạn khi lưu và in các tên

Việc chuyển đổi thành chữ hoa cũng có thể được chuyển sang cho phương thức get ()

_value sẽ có giá trị ban đầu và sẽ được chuyển đổi thành tiêu đề khi có yêu cầu get

Về đầu trang

Tạo các descriptors bằng cách sử dụng kiểu property

Trong khi bộ mô tả được xác định trong Liệt kê 2 là hợp lệ và hoạt động được, một phương thức khác là thông qua kiểu đặc tính Với hàm property(), dễ dàng tạo ra một bộ mô tả có thể sử dụng cho bất kỳ thuộc tính nào Cú pháp để tạo property() là property(fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None) ở đây:

 fget – phương thức get (nhận) thuộc tính

 fset – phương thức set (thiết lập) thuộc tính

 fdel – phương thức delete (xóa) thuộc tính

 doc – docstring (chuỗi ký tự tài liệu)

Viết lại ví dụ bằng cách sử dụng property, như trongLiệt kê 3

Liệt kê 3 Tạo descriptor bằng kiểu property

class Person(object):

def init (self):

self._name = ''

def fget(self):

print "Getting: %s" % self._name

return self._name

def fset(self, value):

print "Setting: %s" % value

self._name = value.title()

def fdel(self):

print "Deleting: %s" %self._name

del self._name

name = property(fget, fset, fdel, "I'm the property.")

Hãy sử dụng mã này và xem kết quả:

>>> user = Person()

>>> user.name = 'john smith'

Setting: john smith

>>> user.name

Getting: John Smith

'John Smith'

>>> del user.name

Deleting: John Smith

Rõ ràng, kết quả như nhau Lưu ý ở đây là các phương thức fget, fset và fdel đều là tùy chọn, nhưng nếu một phương thức không được xác định rõ, sẽ xảy ra một ngoại lệ AttributeError

khi cố thực hiện hoạt động tương ứng Ví dụ, đặc tính name được khai báo là None như với fset

và sau đó nhà phát triển cố gắng gán giá trị cho thuộc tính name thì một ngoại lệ

AttributeError được đưa ra

Có thể sử dụng điều này để định nghĩa thuộc tính chỉ đọc trong hệ thống

name = property(fget, None, fdel, "I'm the property")

user.name = 'john smith'

Kết quả:

Traceback (most recent call last):

File stdin, line 21, in mоdule

user.name = 'john smith'

AttributeError: can't set attribute

Về đầu trang

Tạo các descriptors bằng cách sử dụng các bộ trang trí đặc tính

Các bộ mô tả có thể được tạo ra bằng các bộ trang trí của Python, như trong Liệt kê 4 Bộ trang trí Python là một sự thay đổi đặc trưng cho cú pháp Python, cho phép sửa lại thuận tiện hơn các hàm và các phương thức Trong trường hợp này, các phương thức quản lý thuộc tính bị sửa đổi Hãy tìm thêm thông tin về việc áp dụng các bộ trang trí Python trong bài viết, Các bộ trang trí làm mọi thứ trở nên dễ dàng hơn trên developerWorks

Liệt kê 4 Tạo các descriptors với các bộ trang trí đặc tính

class Person(object):

def init (self):

self._name = ''

@property

def name(self):

print "Getting: %s" % self._name

return self._name

@name.setter

def name(self, value):

print "Setting: %s" % value

self._name = value.title()

@name.deleter

def name(self):

print ">Deleting: %s" % self._name

del self._name

Về đầu trang

Tạo các descriptors tại thời điểm chạy

Tất cả các ví dụ trước hoạt động với thuộc tính name Hạn chế của cách tiếp cận này là sự cần thiết phải ghi đè set (), get () và delete () riêng biệt cho từng thuộc tính Liệt

kê 5 cung cấp một giải pháp khả thi khi một nhà phát triển muốn thêm các thuộc tính đặc tính tại thời gian chạy Liệt kê này sử dụng kiểu đặc tính để xây dựng một bộ mô tả dữ liệu (data

descriptor)

Liệt kê 5 Tạo các descriptors tại thời gian chạy

class Person(object):

def addProperty(self, attribute):

# create local setter and getter with a particular attribute name getter = lambda self: self._getProperty(attribute)

setter = lambda self, value: self._setProperty(attribute, value)

# construct property attribute and add it to the class

setattr(self. class , attribute, property(fget=getter, \

fset=setter, \

doc="Auto-generated

method"))

def _setProperty(self, attribute, value):

print "Setting: %s = %s" %(attribute, value)

setattr(self, '_' + attribute, value.title())

def _getProperty(self, attribute):

print "Getting: %s" %attribute

return getattr(self, '_' + attribute)

Hãy chạy thử mã này:

>>> user = Person()

>>> user.addProperty('name')

>>> user.addProperty('phone')

>>> user.name = 'john smith'

Setting: name = john smith

>>> user.phone = '12345'

Setting: phone = 12345

>>> user.name

Getting: name

'John Smith'

>>> user. dict

{'_phone': '12345', '_name': 'John Smith'}

Mã này tạo ra các thuộc tính name và phone tại thời gian chạy Có thể truy cập tới chúng bằng tên tương ứng, nhưng chúng được lưu trữ trong từ điển namespace đối tượng là _name và

_phone, như được quy định trong phương thức _setProperty Về cơ bản, name và phone là các hàm truy cập vào các thuộc tính nội bộ _name và _phone

Bạn có thể có một câu hỏi liên quan đến một thuộc tính _name trong hệ thống khi nhà phát triển

cố gắng thêm thuộc tính đặc tính name Câu trả lời là nó sẽ ghi đè lên thuộc tính _name hiện có bằng thuộc tính đặc tính mới Mã này cho phép kiểm soát các thuộc tính được xử lý bên trong một lớp ra sao

Về đầu trang

Kết luận

Các descriptors trong Python cho phép quản lý thuộc tính mạnh mẽ và linh hoạt với các lớp kiểu dáng mới Được kết hợp với các bộ trang trí, chúng làm cho việc lập trình dễ dàng, cho phép tạo

ra các Setter và các Getter, cũng như các thuộc tính chỉ đọc (read-only) Nó cũng cho phép bạn

chạy xác nhận hợp lệ thuộc tính theo yêu cầu theo giá trị hoặc kiểu Bạn có thể áp dụng các descriptors trong nhiều lĩnh vực, nhưng hãy sử dụng chúng hết sức thận trọng để tránh làm phức tạp mã không cần thiết xuất phát từ việc ghi đè lên các hành vi bình thường của một đối tượng