Python高级编程——描述符Descriptor超详细讲解(中篇之属性控制)
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本文声明：python的描述符descriptor，这是属于python高级编程的一些概念和实现方法，可能有很多的小伙伴还并没有用到过，但是在Python的面试过程中有可能会出现，究竟什么是python描述符，有什么作用，使用有什么意义，它的诞生背景是什么，很少有文章专门介绍这一块，有的文章介绍的太过粗浅，以至于看过之后依然不能够理解描述符的本质。系列文章（上篇）讲解了Python面向对象中关于属性访问相关的问题，属性访问的优先级，以及__getattribute的相关说明，本文依然是分为上、中、下、补充篇四个系列部分进行讲解，本文是第二篇——中篇，介绍Python的对象的属性访问优先级与对象属性的简单控制。
上篇请参考：
全文目录
属性的控制与访问——属性控制三剑客
01 __getattr__(self, name)
02 __setattr__(self, name, value)
03 __delattr__(self,name)
04 属性控制三剑客的缺点
属性的控制与访问——属性控制三剑客
前面已经讲过了__getattribute__方法的使用，我们说它是属性和方法访问的入口，也就是说，访问一个属性和方法的时候必然实现访问__getattribute__魔术方法，但是如果我尝试访问一个根本不存在的属性或者是方法的时候，会显示错误，那么如果我想要访问一个不存在的属性和方法，而且不报错该怎么处理呢？这就是接下来要讲的第一个属性访问控制方法。
01
__getattr__(self, name)
__getattr__可以用来在当用户试图访问一个根本不存在（或者暂时不存在）的属性时，来定义类的行为。如下代码所示
class Animal(object):
run = '我会跑'
def die(self):
return '我会死'
class Dog(Animal):
color='Blue'
def __init__(self, name,age):
self.name=name
self.age = age
def __getattr__(self, key):
if key=='height':
return 70
elif key=='weight':
return 30
elif key=='sleep':
return '我喜欢睡觉'
else:
return '还没有定义该属性或者是方法哦！' #这个地方也可以自定义的抛出某一种异常哦！
def sound(self):
return "汪汪汪"
dog=Dog('泰迪',4)
print(dog.height,end='\n------------------------------\n') #调用不存在的属性height
print(dog.weight,end='\n------------------------------\n') #调用不存在的属性weight
print(dog.sleep,end='\n------------------------------\n') ##调用不存在的属性sleep
print(dog.laugh,end='\n------------------------------\n') #调用不存在的属性laugh
运行结果为：
70
------------------------------
30
------------------------------
我喜欢睡觉
------------------------------
还没有定义该属性或者是方法哦！
------------------------------
关于__getattr__ 和 __getattribute__的详细区别，后面再进行统一总结，通过这里的实例我们发现，当我们试图访问不存在的属性的时候，可以通过定义__getattr__方法来控制它的行为。
__getattr__ 和 __getattribute__的详细区别总结：
（1）__getattribute__称之为“属性、方法拦截器”，不管是属性还是方法，第一步就是先访问__getattribute__；而__getattr__仅仅针对的是属性，不针对方法，即访问未存在的方法的时候依然还是会报错。
（2）__getattribute__针对的是访问已经存在的（属性和方法）；__getattr__针对的是访问未存在的（属性）。
（3）__getattribute__和__getattr__虽然针对每一个访问的key，一定要有对应的返回值（参见前文），但是返回的东西却不是一样的，即__getattribute__返回父类的__getattribute__函数，而__getattr__返回我希望为未知属性设置的那个值或者是异常信息。
02
__setattr__(self, name, value)
__setattr__方法允许定义为某个属性赋值的时候所发生行为，不管这个属性存在与否，都可以对任意属性的任何变化都定义自己的规则。
class Animal(object):
run = '我会跑'
def die(self):
return '我会死'
class Dog(Animal):
color='Blue'
def __init__(self, name,age):
self.name=name
self.age = age
def __setattr__(self, key,value):
print('我被赋值啦！')
super(Dog,self).__setattr__(key,value)
def sound(self):
return "汪汪汪"
dog=Dog('泰迪',4)
dog.age=6
dog.color='Yellow'
dog.run='我跑的很快'
dog.height=70
print(dog.age,end='\n------------------------------\n') #修改已经存在的实例属性age
print(dog.color,end='\n------------------------------\n') #修改已经存在的类属性color
print(dog.run,end='\n------------------------------\n') #修改已经存在的父类的类属性run
print(dog.height,end='\n------------------------------\n') #修改根本就不存在的属性height
运行结果为：
我被赋值啦！
我被赋值啦！
我被赋值啦！
我被赋值啦！
我被赋值啦！
我被赋值啦！
6
------------------------------
Yellow
------------------------------
我跑的很快
------------------------------
70
------------------------------
细心地小伙伴一定会发现，明明只有4个地方修改了属性，为什么会打印出6个“我被赋值啦”语句，实际上，最开始的两个是在定义dog对象的时候就打印了的，也就是说，在构造dog对象的时候，为属性name和age初始化赋值的时候，也是调用了__setattr__方法的。
总结
只要是属性被修改或者是赋值，不管这个属性是实例属性、类属性、父类的类属性；亦或者是已经存在的属性、不存在的属性，只要是修改和赋值，都会调用到__steattr__方法。
补充
关于__setattr__有一点需要说明，使用它时必须小心，不能写成类似self.name = “张三”这样的形式，因为这样的赋值语句会调用__setattr__方法，这样会让其陷入无限递归，参见前文的__getattribute__方法出现无限递归的情况，二者是一样的
03
__delattr__(self, name)
__delattr__用于处理删除属性时的行为。和__setattr__方法要注意无限递归的问题，重写该方法时不要有类似del self.name的写法。
class Animal(object):
run = '我会跑'
def die(self):
return '我会死'
class Dog(Animal):
color='Blue'
def __init__(self, name,age):
self.name=name
self.age = age
def __delattr__(self, key):
print('我被删除啦！')
super(Dog,self).__delattr__(key)
def sound(self):
return "汪汪汪"
dog=Dog('泰迪',4)
del dog.age
del dog.name
运行结果为：
我被删除啦！
我被删除啦！
注意：__delattr__只能够删除 已经存在的、实例属性，对于不存在的属性和类属性(因为它是属于类的)是不能够删除的。
总结
上面讲到的三个重要的魔术方法__getattr__、__setattr__、__delattr__这三个方法实现了对属性的的灵活控制，称之为“属性控制三剑客”。它们控制着属性的访问、修改、删除等操作行为，其中最需要注意的是是防止出现在这几个方法内部有显式调用self.property，因为这会出现无限递归问题，导致系统崩溃（虽然python解释器对递归的次数有所限制，比如限制递归200次，可能不同版本有所区别，但尽量还是别出现无限递归的好）。但是这三者对属性的控制也不是没有缺点的，接下来就讨论一下她们的缺点。
04
属性控制三剑客的缺点
访问、赋值(修改)、删除、属性的这三个基本操作是最为常见的，即便我们在定义某个类，或者是某一系列类的时候，我们完全不定义“属性控制三剑客”，我们依然可以对属性进行这三个操作，所以从这个层面上来说，似乎“属性控制三剑客”显得那么的多余，其实也不是，它们可以定义这三个基本操作在发生的时候发生其他的行为啊，这没有错，但是这不是特别专业。因为__getattribute__、__getattr__、__setattr__、__delattr__等方法用来实现属性查找、设置、删除操作只能实现属性操作的一般逻辑，所谓一般逻辑就是大家都一样，你这个属性和我这个属性没啥太大区别，定制的不够个性化，如果我要专门针对每一个属性都定制成完全不一样的属性，使用这种一般的逻辑，自然不是特别好了。最好的方法是抽离出来我需要特别个性化定制的属性，我专门用一个类去描述这属性，控制这个属性所绑定的行为、访问、修改、删除等操作，也就是后一篇文章要讲的“描述符descriptor”。如果是这一段文字不是特别懂，没有关系，和后面的描述符结合起来看一定可以看得懂的。
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