Python 中Descriptor

概念
一般来说，Descriptor是伴随有“绑定行为”的对象属性，其属性访问可以根据Descriptor协议通过方法来控制。方法有__get__()、__set__()和__delete__()。如果在对象中定义了其中任意方法，那么这个对象就称为Descriptor。
对象中属性访问的默认行为就是在对象的字典中get、set或delete相应的属性。例如，a.x的查找顺序是从 a.__dict__[‘x’] 到 type(a).__dict__[‘x’]，然后继续在type(a)除元类（Metaclass）外的基类中查找。如果要查找的值是定义了任意Descriptor方法的对象，那么Python会调用Descriptor方法来覆盖默认行为。查找的优先级顺序取决于定义了哪些Descriptor方法。
Descriptor是一个强大而通用的协议，是property、方法、静态方法、类方法和super()背后的机制。在Python的内部使用Descriptor来实现了2.2版本中引入的新风格类。Descriptor抽象了底层的c代码，为Python日常编码提供了一个灵活的新工具集。


定义
Descriptor如何改变对象成员的访问规则呢？根据计算机理论中“绝大多数软件问题都可以用增加一个中间层的方式解决”这一名言，我们需要为对象访问提供一个中间层，而非直接访问所需的对象。实现这一中间层的方式是定义Descriptor协议。Descriptor的定义很简单，如果一个类包含以下三个方法（之一），则可以称之为一个Descriptor：
1.object.__get__(self,instance,owner)
成员被访问时调用，instance为成员所属的对象、owner为instance所属的类型
2.object.__set__(self,value)
成员被赋值时调用
3.0object.__delete__(self,instance)
成员被删除时调用

示例代码：

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class Descriptor( object ):        def __init__( self ,num):          self .num = num        def __get__( self ,owner):          print ( ‘self is ‘ , self )          print ( ‘instance is ‘ ,instance)          print ( ‘owner is ‘ ,owner)            return self .num        def __set__( self ,value):          print ( ‘instance is ‘ ,instance)          print ( ‘value is ‘ ,value)          self .num = value        def __delete__( self ,instance):          print ( ‘instance is ‘ ,instance)     class MyClass( object ):      a = Descriptor( 20 )     myclass = MyClass() print (myclass.a) myclass.a = 100 print (myclass.a) del myclass.a

执行结果：

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self is  <__main__.Descriptor object at 0x000002A80E3FC240 > instance is  <__main__.MyClass object at 0x000002A80E3FCDD8 > owner is  < class ‘__main__.MyClass‘ > 20 instance is  <__main__.MyClass object at 0x000002A80E3FCDD8 > value is  100 self is  <__main__.Descriptor object at 0x000002A80E3FC240 > instance is  <__main__.MyClass object at 0x000002A80E3FCDD8 > owner is  < class ‘__main__.MyClass‘ > 100 instance is  <__main__.MyClass object at 0x000002A80E3FCDD8 >

从例子中可以看出：当我们对对象成员进行引用（Reference）、赋值（Assign）和删除（Dereference）操作时，如果对象成员为一个Descriptor，则这些操作将执行该Descriptor对象的相应成员函数。以上约定即为Descriptor协议
同时定义了__get__()和__set__()的对象就叫作Data Descriptor。而只定义了__get__()的Descriptor就被叫做Non-data Descriptor（这种方式就是类方法的典型用法，当然也可能有其他用法）。
Data Descriptor和Non-data Descriptor的不同体现在关于实例字典条目的覆盖和计算顺序上。如果实例字典中包含了与Data Descriptor同名的属性，那么Data Descriptor优先。如果实例字典中包含了与Non-data Descriptor同名的属性，实例字典优先。

需要记住的重要几点：
       1. Descriptor是通过__getattribute__()方法来调用的
       2. 覆写__getattribute__()可以阻止Descriptor的自动调用
       3. object.__getattribute__()和type.__getattribute__()调用__get__()的方式不同
       4. Data Descriptor总是覆盖实例字典
       5. Non-data Descriptor可能会被实例字典覆盖

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