描述符協(xié)議是Python中用于控制屬性訪問(wèn)行為的機(jī)制，其核心答案在于實(shí)現(xiàn)__get__()、__set__()和__delete__()方法之一或多個(gè)。1. __get__(self, instance, owner)用于獲取屬性值；2. __set__(self, instance, value)用于設(shè)置屬性值；3. __delete__(self, instance)用于刪除屬性值。描述符的實(shí)際用途包括數(shù)據(jù)驗(yàn)證、延遲計(jì)算屬性、屬性訪問(wèn)日志記錄及實(shí)現(xiàn)property、classmethod等功能。描述符與property的關(guān)系在于property是對(duì)描述符的簡(jiǎn)化封裝，本質(zhì)上使用了描述符機(jī)制。描述符分為兩類：1. 數(shù)據(jù)描述符（實(shí)現(xiàn)__set__或__delete__）優(yōu)先級(jí)高于實(shí)例屬性；2. 非數(shù)據(jù)描述符（僅實(shí)現(xiàn)__get__）優(yōu)先級(jí)低于數(shù)據(jù)描述符但高于類屬性。了解描述符有助于深入理解Python屬性系統(tǒng)的底層邏輯及其在框架開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用。

在 Python 中，descriptor（描述符） 是一種實(shí)現(xiàn)特定協(xié)議的對(duì)象，這個(gè)協(xié)議包括 __get__()、__set__() 和 __delete__() 方法中的一個(gè)或多個(gè)。它們的核心作用是控制屬性的訪問(wèn)行為，比如當(dāng)你訪問(wèn)某個(gè)類的屬性時(shí)，如果這個(gè)屬性是一個(gè)描述符對(duì)象，Python 就會(huì)調(diào)用它的 __get__() 或 __set__() 等方法來(lái)處理。

這聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)抽象，但其實(shí)你已經(jīng)在日常中用到它了，比如 property、classmethod 和 staticmethod 都是基于描述符機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。

什么是描述符協(xié)議？

描述符協(xié)議指的是定義以下三個(gè)方法之一或多個(gè)的類：

• __get__(self, instance, owner)：用于獲取屬性值
• __set__(self, instance, value)：用于設(shè)置屬性值
• __delete__(self, instance)：用于刪除屬性值

只要一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了其中任意一個(gè)方法，它就是一個(gè)描述符。當(dāng)它作為另一個(gè)類的類屬性被訪問(wèn)時(shí)，這些方法就會(huì)被自動(dòng)調(diào)用。

舉個(gè)簡(jiǎn)單例子：

class DescriptorExample:
    def __get__(self, instance, owner):
        return "Getting the value"

class MyClass:
    attr = DescriptorExample()

obj = MyClass()
print(obj.attr)  # 輸出：Getting the value

在這個(gè)例子里，訪問(wèn) obj.attr 實(shí)際上觸發(fā)了描述符的 __get__() 方法。

描述符有什么實(shí)際用途？

描述符的主要用途是封裝屬性訪問(wèn)邏輯，讓你能更精細(xì)地控制屬性的行為，常見(jiàn)應(yīng)用場(chǎng)景包括：

• 數(shù)據(jù)驗(yàn)證（如檢查賦值是否合法）
• 延遲計(jì)算屬性（類似 @property 的效果）
• 屬性訪問(wèn)日志記錄
• 實(shí)現(xiàn) property、classmethod 等內(nèi)置功能

舉個(gè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證的例子：

class PositiveInteger:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def __set__(self, instance, value):
        if not isinstance(value, int) or value <= 0:
            raise ValueError("必須是正整數(shù)")
        instance.__dict__[self.name] = value

class Person:
    age = PositiveInteger('age')

p = Person()
p.age = 25   # 正常
p.age = -1   # 拋出 ValueError

這樣就能確保 age 屬性始終是合法的。

描述符和 property 有什么關(guān)系？

property 是 Python 內(nèi)置的一個(gè)類，它本質(zhì)上就是使用描述符機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。你可以把它看作是對(duì)描述符的一種簡(jiǎn)化封裝。

比如下面這段代碼：

class Circle:
    def __init__(self, radius):
        self._radius = radius

    @property
    def radius(self):
        return self._radius

    @radius.setter
    def radius(self, value):
        if value <= 0:
            raise ValueError("半徑必須大于 0")
        self._radius = value

這里的 @property 和 @radius.setter 其實(shí)就是在定義一個(gè)描述符對(duì)象，并把它作為類屬性掛載到了 Circle.radius 上。

所以可以說(shuō)：property 是描述符的一種高級(jí)接口，適合大多數(shù)普通場(chǎng)景；而直接寫(xiě)描述符更適合需要更靈活控制的情況。

怎么區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)描述符和非數(shù)據(jù)描述符？

這是描述符分類的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

• 數(shù)據(jù)描述符（Data descriptor）：實(shí)現(xiàn)了 __set__() 或 __delete__() 的描述符
• 非數(shù)據(jù)描述符（Non-data descriptor）：只實(shí)現(xiàn)了 __get__() 的描述符

區(qū)別在于屬性查找順序不同。對(duì)于類實(shí)例來(lái)說(shuō)，查找屬性的優(yōu)先級(jí)順序如下：

1. 數(shù)據(jù)描述符
2. 實(shí)例屬性（__dict__ 中的）
3. 非數(shù)據(jù)描述符
4. 類屬性

這意味著如果你定義了一個(gè)數(shù)據(jù)描述符，它可以覆蓋掉實(shí)例自身的屬性值。

基本上就這些。描述符看起來(lái)有點(diǎn)底層，但在構(gòu)建優(yōu)雅、可維護(hù)的類結(jié)構(gòu)時(shí)非常有用，尤其在框架開(kāi)發(fā)中經(jīng)常出現(xiàn)。雖然平時(shí)不一定會(huì)自己寫(xiě)，但了解它的工作原理，有助于更好地理解 Python 的屬性系統(tǒng)。

以上是什么是python中的描述符的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！