Python|Python 使用@property对属性进行数据规范性校验的实现

在绑定属性时,如果我们直接把属性暴露出去,虽然写起来很简单,但是,没办法检查参数,导致可以把成绩随便改:

s = Student()s.score = 9999

这显然不合逻辑。为了限制score的范围,可以通过一个??set_score()??方法来设置成绩,再通过一个??get_score()??来获取成绩,这样,在??set_score()??方法里,就可以检查参数:
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

现在,对任意的Student实例进行操作,就不能随心所欲地设置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!

【Python|Python 使用@property对属性进行数据规范性校验的实现】但是,上面的调用方法又略显复杂,没有直接用属性这么直接简单。
有没有既能检查参数,又可以用类似属性这样简单的方式来访问类的变量呢?对于追求完美的Python程序员来说,这是必须要做到的!
还记得装饰器(decorator)可以给函数动态加上功能吗?对于类的方法,装饰器一样起作用。Python内置的??@property??装饰器就是负责把一个方法变成属性调用的:
class Student(object):@propertydef score(self):return self._score@score.setterdef 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

??@property??的实现比较复杂,我们先考察如何使用。把一个getter方法变成属性,只需要加上??@property??就可以了,此时,??@property??本身又创建了另一个装饰器??@score.setter??,负责把一个setter方法变成属性赋值,于是,我们就拥有一个可控的属性操作:
>>> s = Student()>>> s.score = 60 # OK,实际转化为s.set_score(60)>>> s.score # OK,实际转化为s.get_score()60>>> s.score = 9999Traceback (most recent call last):...ValueError: score must between 0 ~ 100!

注意到这个神奇的??@property??,我们在对实例属性操作的时候,就知道该属性很可能不是直接暴露的,而是通过getter和setter方法来实现的。
还可以定义只读属性,只定义getter方法,不定义setter方法就是一个只读属性:
class Student(object):@propertydef birth(self):return self._birth@birth.setterdef birth(self, value):self._birth = value@propertydef age(self):return 2015 - self._birth

上面的??birth??是可读写属性,而??age??就是一个只读属性,因为??age??可以根据??birth??和当前时间计算出来。
要特别注意:属性的方法名不要和实例变量重名。例如,以下的代码是错误的:
class Student(object):# 方法名称和实例变量均为birth:@propertydef birth(self):return self.birth

这是因为调用??s.birth??时,首先转换为方法调用,在执行??return self.birth??时,又视为访问??self??的属性,于是又转换为方法调用,造成无限递归,最终导致栈溢出报错??RecursionError??。
小结
??@property??广泛应用在类的定义中,可以让调用者写出简短的代码,同时保证对参数进行必要的检查,这样,程序运行时就减少了出错的可能性。
练习
请利用??@property??给一个??Screen??对象加上??width??和??height??属性,以及一个只读属性??resolution??:
# -*- coding: utf-8 -*-# 测试:s = Screen()s.width = 1024s.height = 768print('resolution =', s.resolution)if s.resolution == 786432:print('测试通过!')else:print('测试失败!')

完整源码:
#!/usr/bin/env python3# -*- coding: utf-8 -*-class Student(object):@propertydef score(self):return self._score@score.setterdef 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 = values = Student()s.score = 60print('s.score =', s.score)# ValueError: score must between 0 ~ 100!s.score = 9999

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