Python에서 설명자를 사용하는 방법

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풀어 주다: 2023-05-29 08:19:28
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    개요

    설명자는 다른 개체의 속성에 액세스할 때 수행할 작업을 정의하는 Python 개체입니다. 설명자를 통해 속성 계산, 속성 값 캐싱, 속성 액세스 제어 등 다양한 동작을 구현할 수 있습니다. 설명자를 사용하여 속성 액세스 동작을 사용자 정의하고 각 속성 사용에 대한 중복 코드 작성을 방지합니다.

    인스턴스 속성, 클래스 속성 및 정적 속성을 포함한 모든 클래스 속성은 설명자를 사용할 수 있습니다. Python 프로그래밍의 설명자는 Python 언어에 대한 심층적인 이해와 고급 프로그래밍 기술을 갖춘 프로그래머에게 매우 유용한 고급 기능입니다.

    구현

    Python 설명자는 설명자 프로토콜을 구현하여 정의됩니다. 설명자 프로토콜은 Python 객체 프로토콜의 한 유형으로__get__(),__set__()__delete__()의 세 가지 메서드를 정의합니다.__get__()__set__()__delete__()

    Python解释器在访问一个对象的属性时,会先检查该属性是否是一个描述器。如果属性是描述器,则调用__get__()方法获取属性值。如果属性不是描述器,则直接返回属性值。

    如果我们想要使用一个Python描述器来控制属性访问行为,我们需要实现描述器协议中的__get__()__set__()__delete__()方法中的至少一个方法。下面是这些方法的具体说明:

    __get__(self, instance, owner):用于获取属性值。如果访问属性的是一个实例,则instance参数是实例对象,owner参数是类对象。如果访问属性的是一个类,则instance参数是None,owner参数是类对象。

    __set__(self, instance, value):用于设置属性值。如果设置属性值的是一个实例,则instance参数是实例对象,value参数是要设置的值。如果设置属性值的是一个类,则instance参数是None,value参数是要设置的值。

    __delete__(self, instance):用于删除属性值。如果删除属性值的是一个实例,则instance参数是实例对象。如果删除属性值的是一个类,则instance参数是None。
    如何使用Python描述器

    应用场景

    Python的描述器可应用于多种情境,例如计算属性、缓存属性值和实现属性的访问控制。下面是一些使用Python描述器的示例。

    计算属性

    计算属性是一个由其他属性计算得出的属性。举例来说,使用一个描述器可以创建一个计算属性,该属性将两个数字属性相加。下面是一个实现计算属性的示例代码:

    class SumDescriptor: def __init__(self, a, b): self.a = a self.b = b def __get__(self, instance, owner): return getattr(instance, self.a) + getattr(instance, self.b) class MyClass: def __init__(self, a, b): self.a = a self.b = b self.sum = SumDescriptor('a', 'b')
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    在上面的代码中,SumDescriptor是一个描述器,它使用__get__()方法来计算a和b属性的和。MyClass是一个包含a和b属性的类,它还定义了一个sum属性,该属性是SumDescriptor的实例。

    当我们使用MyClass创建一个实例时,可以通过访问sum属性来获取a和b属性的和,而无需手动计算它们:

    >>> obj = MyClass(1, 2) >>> obj.sum 3
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    缓存属性值

    另一个常见的用途是缓存属性值。使用描述器可以缓存属性值,从而提高程序性能,特别是当属性值是一个较慢的计算或大量数据时。下面是一个缓存属性值的示例代码:

    class CachedProperty: def __init__(self, func): self.func = func self.__name__ = func.__name__ def __get__(self, instance, owner): if instance is None: return self value = self.func(instance) setattr(instance, self.__name__, value) return value class MyClass: def __init__(self, data): self._data = data @CachedProperty def processed_data(self): # Perform some slow computation result = ... return result
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    在上面的代码中,CachedProperty是一个描述器,它使用__get__()方法来缓存属性值。MyClass是一个包含_data属性的类,它定义了一个processed_data属性,该属性使用@CachedProperty装饰器来实现缓存。当我们访问processed_data属性时,如果缓存中已经存在属性值,则直接返回缓存的值。否则,计算属性值,并将其存储在缓存中。

    实现属性访问控制

    描述器还可以用于实现属性访问控制。例如,我们可以使用描述器来禁止对一个属性进行修改。下面是一个实现属性访问控制的示例代码:

    class ReadOnlyDescriptor: def __init__(self, value): self.value = value def __get__(self, instance, owner): return self.value def __set__(self, instance, value): raise AttributeError("can't set attribute") class MyClass: def __init__(self, data): self._data = ReadOnlyDescriptor(data)
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    在上面的代码中,ReadOnlyDescriptor是一个描述器,它使用__set__()方法来禁止对属性进行修改。MyClass是一个包含_data属性的类,它定义了一个只读的属性。当我们尝试对_data属性进行修改时,会引发AttributeError异常。

    自定义属性访问控制

    除了上面介绍的基本描述器,Python还提供了property装饰器,它可以用于定义自定义的属性访问控制。使用property

    Python 인터프리터가 객체의 속성에 액세스할 때 먼저 속성이 설명자인지 확인합니다. 속성이 설명자인 경우 __get__() 메서드를 호출하여 속성 값을 얻습니다. 속성이 설명자가 아닌 경우 속성 값이 직접 반환됩니다. Python 설명자를 사용하여 속성 액세스 동작을 제어하려면 설명자 프로토콜에서 __get__(), __set__()를 구현해야 합니다. __delete__()메서드 중 하나 이상. 다음은 이러한 메서드에 대한 구체적인 설명입니다. __get__(self, 인스턴스, 소유자): 속성 값을 얻는 데 사용됩니다. 액세스되는 속성이 인스턴스인 경우 인스턴스 매개변수는 인스턴스 객체이고 소유자 매개변수는 클래스 객체입니다. 액세스되는 속성이 클래스인 경우 인스턴스 매개변수는 None이고 소유자 매개변수는 클래스 객체입니다. __set__(self, 인스턴스, 값): 속성 값을 설정하는 데 사용됩니다. 속성 값이 인스턴스에 의해 설정되는 경우 인스턴스 매개변수는 인스턴스 객체이고 값 매개변수는 설정할 값입니다. 속성 값이 클래스에 의해 설정되는 경우 인스턴스 매개변수는 None이고 값 매개변수는 설정할 값입니다. __delete__(self, 인스턴스): 속성 값을 삭제하는 데 사용됩니다. 삭제되는 속성 값이 인스턴스인 경우 인스턴스 매개변수는 인스턴스 개체입니다. 속성 값이 클래스에서 삭제되는 경우 인스턴스 매개변수는 None입니다.
    Python 디스크립터 사용 방법애플리케이션 시나리오Python의 디스크립터는 속성 계산, 속성 값 캐싱, 속성 액세스 제어 구현 등 다양한 시나리오에서 사용할 수 있습니다. 다음은 Python 설명자를 사용하는 몇 가지 예입니다.

    계산된 속성

    계산된 속성은 다른 속성에서 계산된 속성입니다. 예를 들어 설명자를 사용하면 두 개의 숫자 속성을 추가하는 계산된 속성을 생성할 수 있습니다. 다음은 계산된 속성을 구현하는 샘플 코드입니다.
    class MyClass: def __init__(self, value): self._value = value @property def value(self): return self._value @value.setter def value(self, new_value): if new_value < 0: raise ValueError("value must be non-negative") self._value = new_value
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    위 코드에서 SumDescriptor는 __get__() 메서드를 사용하여 a 및 b 속성의 합을 계산하는 설명자입니다. MyClass는 속성 a와 b를 포함하는 클래스입니다. 또한 SumDescriptor의 인스턴스인 합계 속성도 정의합니다. MyClass를 사용하여 인스턴스를 생성할 때 수동으로 계산할 필요 없이 sum 속성에 액세스하여 a 및 b 속성의 합을 얻을 수 있습니다. rrreee

    속성 값 캐싱

    또 다른 일반적인 용도는 캐시입니다. 속성 값. 설명자를 사용하면 속성 값을 캐시할 수 있으므로 특히 속성 값의 계산 속도가 느리거나 데이터 양이 많은 경우 프로그램 성능이 향상됩니다. 다음은 속성 값을 캐싱하는 샘플 코드입니다. rrreee위 코드에서 CachedProperty는 속성 값을 캐시하기 위해 __get__()메서드를 사용하는 설명자입니다. MyClass_data속성을 포함하는 클래스이며 @CachedProperty서버로 장식된 processed_data속성을 정의합니다. 캐싱을 구현합니다. processed_data속성에 액세스할 때 속성 값이 캐시에 이미 존재하는 경우 캐시된 값이 직접 반환됩니다. 그렇지 않으면 속성 값이 계산되어 캐시에 저장됩니다.

    속성 액세스 제어 구현

    설명자는 속성 액세스 제어를 구현하는 데에도 사용할 수 있습니다. 예를 들어 설명자를 사용하여 속성 수정을 비활성화할 수 있습니다. 다음은 속성 액세스 제어를 구현하는 샘플 코드입니다. rrreee위 코드에서 ReadOnlyDescriptor는 속성에 대한 액세스를 금지하기 위해 __set__()메서드를 사용하는 설명자입니다. 수정합니다. MyClass는 읽기 전용 속성을 정의하는 _data속성을 포함하는 클래스입니다. _data속성을 수정하려고 하면 AttributeError예외가 발생합니다.

    사용자 정의 속성 액세스 제어

    위에 소개된 기본 설명자 외에도 Python은 사용자 정의 속성 액세스 제어를 정의하는 데 사용할 수 있는 속성데코레이터도 제공합니다. 속성데코레이터를 사용하면 메서드를 읽기 전용 속성, 쓰기 가능한 속성 또는 읽기-쓰기 속성으로 변환할 수 있습니다. 다음은 사용자 정의 속성 액세스 제어를 위한 샘플 코드입니다.
    class MyClass: def __init__(self, value): self._value = value @property def value(self): return self._value @value.setter def value(self, new_value): if new_value < 0: raise ValueError("value must be non-negative") self._value = new_value
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    在上面的代码中,value方法被转换为一个属性。@property装饰器将value方法转换为只读属性,@value.setter装饰器将value方法转换为可写属性。当我们尝试对value属性进行修改时,如果新值小于0,则引发ValueError异常。

    위 내용은 Python에서 설명자를 사용하는 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!

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    원천:yisu.com
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