【Python面向对象编程】第19篇只读属性

2024-05-14 15:28:56

本文我们介绍如何定义 Python 只读属性，以及使用只读属性定义计算属性。

只读属性简介

定义只读属性的方法就是创建只有 getter 方法的属性。不过，这种方法定义的不是真正意义上的只读属性，因为我们总是可以访问和修改底层的属性。

只读属性通常用于某些特定场景，例如定义计算属性。

以下示例定义了一个类 Circle，包含 radius 属性和 area() 方法：

import mathclass Circle:def __init__(self, radius):self.radius = radiusdef area(self):return math.pi * self.radius ** 2

下面的代码创建了一个新的 Circle 对象，并且返回了它的面积：

c = Circle(10)
print(c.area())

输出结果如下：

314.1592653589793

以上代码可以正常运行。但是，如果 area 是 Circle 对象的一个属性，而不是方法的话，会更加符合我们的常识。为了将 area() 方法修改为属性，可以使用 @property 装饰器：

import mathclass Circle:def __init__(self, radius):self.radius = radius@propertydef area(self):return math.pi * self.radius ** 2c = Circle(10)
print(c.area)

area 基于 radius 属性的计算结果，因此通常被称为计算属性。

缓存计算属性

假如我们创建了一个新的 Circle 对象，并且多次访问 area 属性。每次访问时，都需要重新计算面积，这种方式不够高效。

为了提高性能，我们只需要在半径发生变化时重新计算圆的面积。如果半径没有改变，我们可以重用之前的面积。为此，我们可以使用以下缓存技术：

首先，计算面积并将其缓存。
然后，当半径发生改变时重新计算面积；否则直接从缓存中返回面积。

以下代码重新定义了 Circle 类，对 area 属性进行了缓存处理：

import mathclass Circle:def __init__(self, radius):self._radius = radiusself._area = None@propertydef radius(self):return self._radius@radius.setterdef radius(self, value):if value < 0:raise ValueError('Radius must be positive')if value != self._radius:self._radius = valueself._area = None@propertydef area(self):if self._area is None:self._area = math.pi * self.radius ** 2return self._area

首先，在 __init__ 方法中将 _area 设置为 None。_area 属性就是存储面积的缓存。

其次，如果半径发生变化（通过 setter 方法），将 _area 重置为 None。

最后，定义计算属性 area。如果 _area 不为 None，返回它的值；否则，计算面积并将其保存到 _area，返回数据。

总结

通过只定义 getter 方法的方式创建只读属性。
使用计算属性创建更加自然的类属性。
使用缓存改进计算属性的性能。

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