class Actress(): def __init__(self): self.name = 'TianXin' self.age = 5
类Actress中有两个成员变量name和age。在外部对类的成员变量的操作,主要包括取值和赋值。简单的取值操作是x=object.var,简单的赋值操作是object.var=value。
>>> actress = Actress() >>> actress.name #取值操作 'TianXin' >>> actress.age #取值操作 20 >>> actress.name = 'NoName' #赋值操作 >>> actress.name 'NoName'
使用 Getter 和 Setter
上述简单的取值和赋值操作,在某些情况下是不能满足要求的。比如,如果要限制Actress的年龄范围,那么只使用上述简单的赋值操作就不能满足要求了。getter和setter实现这样的要求。
class Actress(): def __init__(self): self._name = 'TianXin' self._age = 20 def getAge(self): return self._age def setAge(self, age): if age > 30: raise ValueError self._age = age
调用setAge函数可以实现将变量_age的取值范围限制到小于30.
>>> actress = Actress() >>> actress.setAge(28) >>> actress.getAge() 28 >>> actress.setAge(35) ValueError
使用property
property的定义是:
其中,fget是取值函数,fset是赋值函数,fdel是删除函数。使用property也实现上述对成员变量的取值限制。
class Actress(): def __init__(self): self._name = 'TianXin' self._age = 20 def getAge(self): return self._age def setAge(self, age): if age > 30: raise ValueError self._age = age age=property(getAge, setAge, None, 'age property')
经过上面的定义后,可以像简单取值和赋值操作一样操作age。比如,
>>> actress = Actress() >>> actress.age 20 >>> actress.age = 18 >>> actress.age = 55 ValueError
使用@property
使用@property同样可以实现上述类的定义。
class Actress(): def __init__(self): self._name = 'TianXin' self._age = 20 @property def age(self): return self._age @age.setter def age(self, age): if age > 30: raise ValueError self._age = age
使用时的示例:
>>> actress = Actress() >>> actress.age 20 >>> actress.age = 18 >>> actress.age = 45 ValueError
Python2 和 Python3中使用property的区别
上述property示例在Python3的环境下有效。在Python2中,使用property时,类定义时需要继承object。否则,property的赋值操作不可使用。
Python2下property的正确使用方式:
class Actress(object): #差别在这里 def __init__(self): self._name = 'TianXin' self._age = 20 @property def age(self): return self._age @age.setter def age(self, age): if age > 30: raise ValueError self._age = age def setName(self, name): self._name = name def getName(self): return self._name def delName(self): print('Goodbye...') del self._name name = property(getName, setName, delName, 'name property' )
从前,Python程序员Alice要打算创建一个代表金钱的类。她的第一个实现形式大概是下面这样:
# 以美元为基础货币的Money类的首个版本 class Money: def __init__(self, dollars, cents): self.dollars = dollars self.cents = cents # 还有其他一些方法,我们暂时不必理会
这个类后来被打包到一个Python库里,并且慢慢地被许多不同的应用使用。举个例子,另一个团队中的Python程序员Bob是这样使用Money类的:
money = Money(27, 12) message = "I have {:d} dollars and {:d} cents." print(message.format(money.dollars, money.cents)) # "I have 27 dollars and 12 cents." money.dollars += 2 money.cents += 20 print(message.format(money.dollars, money.cents)) # "I have 29 dollars and 32 cents."
这样使用并没有错,但是却出现了代码可维护性的问题。你发现了吗?
几个月或是几年之后。Alice想要重构Money类的内部实现,不再记录美元和美分,而是仅仅记录美分,因为这样做可以让某些操作简单很多。下面是她很可能会作的修改:
# Money类的第二个版本 class Money: def __init__(self, dollars, cents): self.total_cents = dollars * 100 + cents
这一修改带来一个后果:引用Money类的每一行代码都必须要调整。有时候很幸运,你就是所有这些代码的维护者,只需要自己直接重构即可。但是Alice的情况就没有这么好了;许多团队都复用了她的代码。因此,她需要协调他们的代码库与自己的修改保持一致,也许甚至要经历一段特别痛苦、漫长的正式弃用过程(deprecation process)。
幸运的是,Alice知道一种更好的解决办法,可以避免这个令人头疼的局面出现:使用Python内建的property装饰器。@property一般应用在Python方法上,可以有效地将属性访问(attribute access)变成方法调用(method call)。举个例子,暂时将Money类抛至一边,假设有一个代表人类的Person类(class):
class Person: def __init__(self, first, last): self.first = first self.last = last @property def full_name(self): return '{} {}'.format(self.first, self.last)
代码样式不同,是因为之前用的工具出问题了。—EarlGrey
请注意full_name方法。除了在def语句上方装饰了@property之外,该方法的声明没有什么不同的地方。但是,这却改变了Person对象的运作方式:
>>> buddy = Person('Jonathan', 'Doe') >>> buddy.full_name 'Jonathan Doe'
我们发现,尽管full_name被定义为一个方法,但却可以通过变量属性的方式访问。在最后一行代码中没有()操作符;我并没有调用full_name方法。我们所做的,可以说是创建了某种动态属性。
回到本文中的Money类,Alice对它作了如下修改:
# Money类的最终版本 class Money: def __init__(self, dollars, cents): self.total_cents = dollars * 100 + cents # Getter and setter for dollars... @property def dollars(self): return self.total_cents // 100; @dollars.setter def dollars(self, new_dollars): self.total_cents = 100 * new_dollars + self.cents # And the getter and setter for cents. @property def cents(self): return self.total_cents % 100; @cents.setter def cents(self, new_cents): self.total_cents = 100 * self.dollars + new_cents
除了使用@property装饰器定义了dollars属性的getter外,Alice还利用@dollars.setter创建了一个setter。Alice还对cents`属性作了类似处理。
那么现在,Bob的代码要做哪些相应的修改呢?根本不用改!
# 他的代码完全没有变动,但是却可以正常调用Money类。 money = Money(27, 12) message = "I have {:d} dollars and {:d} cents." print(message.format(money.dollars, money.cents)) # "I have 27 dollars and 12 cents." money.dollars += 2 money.cents += 20 print(message.format(money.dollars, money.cents)) # "I have 29 dollars and 32 cents."# 代码逻辑也没有问题。 money.cents += 112 print(message.format(money.dollars, money.cents)) # "I have 30 dollars and 44 cents."
事实上,所有使用了Money类的代码都不需要进行修改。Bob不知道或根本不在乎Alice去除了类中的dollars和cents属性:他的代码还是和以前一样正常执行。唯一修改过的代码就是Money类本身。
正是由于Python中处理装饰器的方式,你可以在类中自由使用简单的属性。如果你所写的类改变了管理状态的方法,你可以自信地通过@property装饰器对这个类(且只有这个类)进行修改。这是一个共赢的方法!相反,在Java等语言中,程序员必须主动去定义访问属性的方法(例如getDollars或setCents)。
最后要提示大家:这种方法对于那些被其他程序员和团队复用的代码最为重要。假设仅仅是在你自己一个维护的应用中创建一个类似Money的类,那么如果你改变了Money的接口,你只需要重构自己的代码就可以。这种情况下,你没有必要像上面说的那样使用@property装饰器。
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