第046讲：魔法方法：描述符（Property的原理） | 课后测试题及答案

测试题:

0. 请尽量用自己的语言来解释什么是描述符（不要搜索来的答案，用自己的话解释）？

答：有时候，某个应用程序可能会有一个相当微妙的需求，需要你设计一些更为复杂的操作来响应（例如每当属性被访问时，你也许想创建一个日志记录）。最好的解决方案就是编写一个用于执行这些“更复杂的操作”的特殊函数，然后指定它在属性被访问时运行。那么一个具有这种函数的对象被称之为描述符。
往再简单了说，描述符就是一个类，一个至少实现 __ get ()、 set __() 或 __ delete __() 三个特殊方法中的任意一个的类。

1. 描述符类中，分别通过哪些魔法方法来实现对属性的 get、set 和 delete 操作的？

答：__ get __ 、__ set __ 和 __ delete __

• __ get __(self, instance, owner)
  用于访问属性，它返回属性的值
• set(self, instance, value)
  将在属性分配操作中调用，不返回任何内容
• delete(self, instance)
  控制删除操作，不返回任何内容

2. 请问以下代码，分别调用 test.a 和 test.x，哪个会打印“getting…”?

>>> class MyDes:
        def __get__(self, instance, owner):
                print("getting...")

>>> class Test:
        a = MyDes()
        x = a

>>> test = Test()

答：都会打印滴

3. 请问以下代码会打印什么内容？

class MyDes:
    def __init__(self, value = None):
        self.val = value

    def __get__(self, instance, owner):
        return self.val - 20

    def __set__(self, instance, value):
        self.val = value + 10
        print(self.val)

class C:
    x = MyDes()

if __name__ == '__main__':  # 该模块被执行的话，执行下边语句。
    c = C()
    c.x = 10
    print(c.x)

答：需要注意的是 print(c.x) 访问了 c 的 x 属性，因此值减 20。

>>> 
20
0

4. 请问以下代码会打印什么内容？

>>> class MyDes:
        def __init__(self, value = None):
                self.val = value
        def __get__(self, instance, owner):
                return self.val ** 2

>>> class Test:
        def __init__(self):
                self.x = MyDes(3)

>>> test = Test()
>>> test.x

答：如果你认为小甲鱼考的是 3 de 平方 == 9，那你就 too young too simple了！这其实是一个“陷阱”，我们先来看下会打印什么：

>>> test.x
<__main__.MyDes object at 0x1058e6f60>

如你所见，访问实例层次上的描述符 x，只会返回描述符本身。为了让描述符能够正常工作，它们必须定义在类的层次上。如果你不这么做，那么 Python 无法自动为你调用 __ get __ 和 __ set __ 方法。

动动手（一定要自己动手试试哦~）：

0. 按要求编写描述符 MyDes：当类的属性被访问、修改或设置的时候，分别做出提醒。

程序实现如下：

>>> class Test:
        x = MyDes(10, 'x')

>>> test = Test()
>>> y = test.x
正在获取变量： x
>>> y
10
>>> test.x = 8
正在修改变量： x
>>> del test.x
正在删除变量： x
噢~这个变量没法删除~
>>> test.x
正在获取变量： x
8

答：其实大家如果自己认真思考了代码，会发现我们这里描述符起到的作用是间接地保存指定变量的数据。

class MyDes:
    def __init__(self, initval=None, name=None):
        self.val = initval
        self.name = name

    def __get__(self, instance, owner):
        print("正在获取变量：", self.name)
        return self.val

    def __set__(self, instance, value):
        print("正在修改变量：", self.name)
        self.val = value

    def __delete__(self, instance):
        print("正在删除变量：", self.name)
        print("噢~这个变量没法删除~")

1. 按要求编写描述符 MyDes：记录指定变量的读取和写入操作，并将记录以及触发时间保存到文件：record.txt

程序实现如下：

>>> class Test:
        x = Record(10, 'x')
        y = Record(8.8, 'y')

>>> test = Test()
>>> test.x
10
>>> test.y
8.8
>>> test.x = 123
>>> test.x = 1.23
>>> test.y = "I love FishC.com!"
>>>

产生文件：record.txt

答：这道题考察的点比较多，例如字符串的转换、文件的操作、time 模块的用法、描述符……大家哪里不会补哪里~

import time

class Record:
    def __init__(self, initval=None, name=None):
        self.val = initval
        self.name = name
        self.filename = "record.txt"

    def __get__(self, instance, owner):
        with open(self.filename, 'a', encoding='utf-8') as f:
            f.write("%s 变量于北京时间 %s 被读取，%s = %s\n" % \
                    (self.name, time.ctime(), self.name, str(self.val)))
        return self.val

    def __set__(self, instance, value):
        filename = "%s_record.txt" % self.name
        with open(self.filename, 'a', encoding='utf-8') as f:
            f.write("%s 变量于北京时间 %s 被修改, %s = %s\n" % \
                    (self.name, time.ctime(), self.name, str(value)))
        self.val = value

2. 再来一个有趣的案例：编写描述符 MyDes，使用文件来存储属性，属性的值会直接存储到对应的pickle（腌菜，还记得吗？）的文件中。如果属性被删除了，文件也会同时被删除，属性的名字也会被注销。

举个栗子：

>>> class Test:
        x = MyDes('x')
        y = MyDes('y')
        
>>> test = Test()
>>> test.x = 123
>>> test.y = "I love FishC.com!"
>>> test.x
123
>>> test.y
'I love FishC.com!'

产生对应的文件存储变量的值：

如果我们删除 x 属性：

>>> del test.x
>>>

对应的文件也不见了：

import os
import pickle

class MyDes:
    saved = []

    def __init__(self, name = None):
        self.name = name
        self.filename = self.name + '.pkl'

    def __get__(self, instance, owner):
        if self.name not in MyDes.saved:
            raise AttributeError("%s 属性还没有赋值！" % self.name)

        with open(self.filename, 'rb') as f:
            value = pickle.load(f)

        return value

    def __set__(self, instance, value):
        with open(self.filename, 'wb') as f:
            pickle.dump(value, f)
            MyDes.saved.append(self.name)

    def __delete__(self, instance):
        os.remove(self.filename)
        MyDes.saved.remove(self.name)