Pyhton类、实例属性的获取和设置
由于python是一種動態語言,python類和屬性的獲取和設置非常靈活,本文主要介紹一下幾個方面:
實例屬性和類屬性的綁定;動態綁定屬性和方法;__slots__ 的使用;@property的使用
1、實例屬性和類屬性的綁定
由于Python是動態語言,根據類創建的實例可以任意綁定屬性。
給實例綁定屬性的方法是通過實例變量,或者通過self變量:
但是,如果Student類本身需要綁定一個屬性呢?可以直接在class中定義屬性,這種屬性是類屬性,歸Student類所有:
class Student(object):name = 'Student'當我們定義了一個類屬性后,這個屬性雖然歸類所有,但類的所有實例都可以訪問到。來測試一下:
>>> class Student(object): ... name = 'Student' ... >>> s = Student() # 創建實例s >>> print(s.name) # 打印name屬性,因為實例并沒有name屬性,所以會繼續查找class的name屬性 Student >>> print(Student.name) # 打印類的name屬性 Student >>> s.name = 'Michael' # 給實例綁定name屬性 >>> print(s.name) # 由于實例屬性優先級比類屬性高,因此,它會屏蔽掉類的name屬性 Michael >>> print(Student.name) # 但是類屬性并未消失,用Student.name仍然可以訪問 Student >>> del s.name # 如果刪除實例的name屬性 >>> print(s.name) # 再次調用s.name,由于實例的name屬性沒有找到,類的name屬性就顯示出來了 Student從上面的例子可以看出,在編寫程序的時候,千萬不要對實例屬性和類屬性使用相同的名字,因為相同名稱的實例屬性將屏蔽掉類屬性,但是當你刪除實例屬性后,再使用相同的名稱,訪問到的將是類屬性。
2、動態綁定屬性和方法
正常情況下,當我們定義了一個class,創建了一個class的實例后,我們可以給該實例綁定任何屬性和方法,這就是動態語言的靈活性。先定義class:
class Student(object):pass然后,嘗試給實例綁定一個屬性:
>>> s = Student() >>> s.name = 'Michael' # 動態給實例綁定一個屬性 >>> print(s.name) Michael還可以嘗試給實例綁定一個方法:
>>> def set_age(self, age): # 定義一個函數作為實例方法 ... self.age = age ... >>> from types import MethodType >>> s.set_age = MethodType(set_age, s) # 給實例綁定一個方法 >>> s.set_age(25) # 調用實例方法 >>> s.age # 測試結果 25但是,給一個實例綁定的方法,對另一個實例是不起作用的:
>>> s2 = Student() # 創建新的實例 >>> s2.set_age(25) # 嘗試調用方法 Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'Student' object has no attribute 'set_age'為了給所有實例都綁定方法,可以給class綁定方法:
>>> def set_score(self, score): ... self.score = score ... >>> Student.set_score = set_score給class綁定方法后,所有實例均可調用:
通常情況下,上面的set_score方法可以直接定義在class中,但動態綁定允許我們在程序運行的過程中動態給class加上功能,這在靜態語言中很難實現。
3、使用__slots__
但是,如果我們想要限制實例的屬性怎么辦?比如,只允許對Student實例添加name和age屬性。
為了達到限制的目的,Python允許在定義class的時候,定義一個特殊的__slots__變量,來限制該class實例能添加的屬性:
class Student(object):__slots__ = ('name', 'age') # 用tuple定義允許綁定的屬性名稱然后,我們試試:
>>> s = Student() # 創建新的實例 >>> s.name = 'Michael' # 綁定屬性'name' >>> s.age = 25 # 綁定屬性'age' >>> s.score = 99 # 綁定屬性'score' Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'Student' object has no attribute 'score'由于’score’沒有被放到__slots__中,所以不能綁定score屬性,試圖綁定score將得到AttributeError的錯誤。
使用__slots__要注意,__slots__定義的屬性僅對當前類實例起作用,對繼承的子類是不起作用的:
除非在子類中也定義__slots__,這樣,子類實例允許定義的屬性就是自身的__slots__加上父類的__slots__。
4、使用@property
在綁定屬性時,如果我們直接把屬性暴露出去,雖然寫起來很簡單,但是,沒辦法檢查參數,導致可以把成績隨便改:
s = Student() s.score = 9999這顯然不合邏輯。為了限制score的范圍,可以通過一個set_score()方法來設置成績,再通過一個get_score()來獲取成績,這樣,在set_score()方法里,就可以檢查參數:
class Student(object):def get_score(self):return self._scoredef set_score(self, value):if not isinstance(value, int):raise ValueError('score must be an integer!')if value < 0 or value > 100:raise ValueError('score must between 0 ~ 100!')self._score = value現在,對任意的Student實例進行操作,就不能隨心所欲地設置score了:
>>> s = Student() >>> s.set_score(60) # ok! >>> s.get_score() 60 >>> s.set_score(9999) Traceback (most recent call last):... ValueError: score must between 0 ~ 100!但是,上面的調用方法又略顯復雜,沒有直接用屬性這么直接簡單。
有沒有既能檢查參數,又可以用類似屬性這樣簡單的方式來訪問類的變量呢?
Python內置的@property裝飾器就是負責把一個方法變成屬性調用的:
@property的實現比較復雜,我們先考察如何使用。把一個getter方法變成屬性,只需要加上@property就可以了,此時,@property本身又創建了另一個裝飾器@score.setter,負責把一個setter方法變成屬性賦值,于是,我們就擁有一個可控的屬性操作:
>>> s = Student() >>> s.score = 60 # OK,實際轉化為s.set_score(60) >>> s.score # OK,實際轉化為s.get_score() 60 >>> s.score = 9999 Traceback (most recent call last):... ValueError: score must between 0 ~ 100!注意到這個神奇的@property,我們在對實例屬性操作的時候,就知道該屬性很可能不是直接暴露的,而是通過getter和setter方法來實現的。
還可以定義只讀屬性,只定義getter方法,不定義setter方法就是一個只讀屬性:
上面的birth是可讀寫屬性,而age就是一個只讀屬性,因為age可以根據birth和當前時間計算出來。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Pyhton类、实例属性的获取和设置的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。