python装饰器setter实现原理_python装饰器、描述符模拟源码实现

概要

本人python理论知识远达不到传授级别，写文章主要目的是自我总结，并不能照顾所有人，请见谅，文章结尾贴有相关链接可以作为补充

全文分为三个部分装饰器理论知识、装饰器应用、装饰器延申

装饰理基础：无参装饰器、有参装饰器、functiontools、装饰器链

装饰器进阶：property、staticmethod、classmethod源码分析（python代码实现）

装饰器基础

无参装饰器

'''

假定有一个需求是：打印程序函数运行顺序

此案例打印的结果为：

foo1 function is starting

foo2 function is starting

'''

from functools import wraps

def NoParamDec(func):

#函数在被装饰器装时后，其函数属性也会改变，wraps作用就是保证被装饰函数属性不变

@wraps(func)

def warpper(*args, **kwargs):

print('{} function is starting'.format(func.__name__))

return func(*args, **kwargs)

return warpper

#python黑魔法省略了NoParamDec=NoParamDec(foo1)

@NoParamDec

def foo1():

foo2()

@NoParamDec

def foo2():

pass

if __name__ == "__main__":

foo1()

有参装饰器

'''

假定有一个需求是：检查函数参数的类型，只允许匹配正确的函数通过程序

此案例打印结果为：

('a', 'b', 'c')

-----------------------分割线------------------------

ERROS!!!!b must be

ERROS!!!!c must be

('a', 2, ['b', 'd'])

'''

from functools import wraps

from inspect import signature

def typeAssert(*args, **kwargs):

deco_args = args

deco_kwargs = kwargs

def factor(func):

#python标准模块类，可以用来检查函数参数类型，只允许特定类型通过

sig = signature(func)

#将函数形式参数和规定类型进行绑定

check_bind_args = sig.bind_partial(*deco_args, **deco_kwargs).arguments

@wraps(func)

def wrapper(*args, **kwargs):

#将实际参数值和形式参数进行绑定

wrapper_bind_args = sig.bind(*args, **kwargs).arguments.items()

for name, obj in wrapper_bind_args:

#遍历判断是否实际参数值是规定参数的实例

if not isinstance(obj, check_bind_args[name]):

try:

raise TypeError('ERROS!!!!{arg} must be {obj} '.format(**{'arg': name, 'obj': check_bind_args[name]}))

except Exception as e:

print(e)

return func(*args, **kwargs)

return wrapper

return factor

@typeAssert(str, str, str)

def inspect_type(a, b, c):

return (a, b, c)

if __name__ == "__main__":

print(inspect_type('a', 'b', 'c'))

print('{:-^50}'.format('分割线'))

print(inspect_type('a', 2, ['b', 'd']))

装饰器链

'''

假定有一个需求是：

输入类似代码：

@makebold

@makeitalic

def say():

return "Hello"

输出：

Hello

'''

from functools import wraps

def html_deco(tag):

def decorator(fn):

@wraps(fn)

def wrapped(*args, **kwargs):

return '<{tag}>{fn_result}<{tag}>'.format(**{'tag': tag, 'fn_result': fn(*args, **kwargs)})

return wrapped

return decorator

@html_deco('b')

@html_deco('i')

def greet(whom=''):

# 等价于 geet=html_deco('b')(html_deco('i)(geet))

return 'Hello' + (' ' + whom) if whom else ''

if __name__ == "__main__":

print(greet('world')) # -> Hello world

装饰器进阶

property 原理

通常，描述符是具有“绑定行为”的对象属性，其属性访问已经被描述符协议中的方法覆盖。这些方法是__get__()、__set__()和__delete__()。如果一个对象定义这些方法中的任何一个，它被称为一个描述符。如果对象定义__get__()和__set__()，则它被认为是数据描述符。仅定义__get__()的描述器称为非数据描述符（它们通常用于方法，但是其他用途也是可能的）。

属性查找优先级为：

类属性

数据描述符

实例属性

非数据描述符

默认为__getattr__()

class Property(object):

'''

内部property是用c实现的，这里用python模拟实现property功能

代码参考官方doc文档

'''

def __init__(self, fget=None, fset=None, fdel=None, doc=None):

self.fget = fget

self.fset = fset

self.fdel = fdel

self.__doc__ = doc

def __get__(self, obj, objtype=None):

if obj is None:

return self

if self.fget is None:

raise (AttributeError, "unreadable attribute")

print('self={},obj={},objtype={}'.format(self,obj,objtype))

return self.fget(obj)

def __set__(self, obj, value):

if self.fset is None:

raise (AttributeError, "can't set attribute")

self.fset(obj, value)

def __delete__(self, obj):

if self.fdel is None:

raise (AttributeError, "can't delete attribute")

self.fdel(obj)

def getter(self, fget):

return type(self)(fget, self.fset, self.fdel, self.__doc__)

def setter(self, fset):

return type(self)(self.fget, fset, self.fdel, self.__doc__)

def deleter(self, fdel):

return type(self)(self.fget, self.fset, fdel, self.__doc__)

class Student( object ):

@Property

def score( self ):

return self._score

@score.setter

def score( self, val ):

if not isinstance( val, int ):

raise ValueError( 'score must be an integer!' )

if val > 100 or val < 0:

raise ValueError( 'score must between 0 ~ 100!' )

self._score = val

if __name__ == "__main__":

s = Student()

s.score = 60

s.score

staticmethod 原理

@staticmethod means: when this method is called, we don't pass an instance of the class to it (as we normally do with methods). This means you can put a function inside a class but you can't access the instance of that class (this is useful when your method does not use the instance).

class StaticMethod(object):

"python代码实现staticmethod原理"

def __init__(self, f):

self.f = f

def __get__(self, obj, objtype=None):

return self.f

class E(object):

#StaticMethod=StaticMethod(f)

@StaticMethod

def f( x):

return x

if __name__ == "__main__":

print(E.f('staticMethod Test'))

classmethod

class ClassMethod(object):

"python代码实现classmethod原理"

def __init__(self, f):

self.f = f

def __get__(self, obj, klass=None):

if klass is None:

klass = type(obj)

def newfunc(*args):

return self.f(klass, *args)

return newfunc

class E(object):

#ClassMethod=ClassMethod(f)

@ClassMethod

def f(cls,x):

return x

if __name__ == "__main__":

print(E().f('classMethod Test'))

参考资料

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