python - 为什么 Python 描述符适用于类级别属性而不适用于实例级别属性

Question

为什么 Python 描述符适用于类级属性而不适用于实例级属性。

class PropDescriptor:

    def __init__(self,*args):
        print("Init {} {}".format(type(self),args))
        self.value = 0

    def __get__ (self,instance,owner):
        print("get using descriptor")
        return instance.instance_att

    def __set__(self, instance, value):
        print("set using descriptor")
        instance.instance_att = value


class TestClass:
    class_att = PropDescriptor()

    def __init__(self):
        self.instance_att = PropDescriptor()



t = TestClass()
print("set instance level...")
t.instance_att = 3

print("\nget instance level...")
print(t.instance_att)

print("\nset class level...")
t.class_att = 4

print("\nget class level...")
print(t.class_att)

输出:

Init <class '__main__.PropDescriptor'> ()
Init <class '__main__.PropDescriptor'> ()
set instance level...

get instance level...
3

set class level...
set using descriptor

get class level...
get using descriptor
4

看起来描述符未用于 instance_att。

我找到了这个 identical问题，但它并没有真正回答问题所有答案都引用帖子中的第二个问题。

The Python documentation指定:

Instance Binding

If binding to an object instance, a.x is transformed

into the call: type(a).__dict__['x'].__get__(a, type(a)).

但是:(我的代码等效)语句的第一部分 type(t).__dict__["instance_att"]，引发 KeyError 作为 type(t).__dict__ 没有这样的属性。它是一个实例级别的att。不是吗？

我错过了什么？

Answer 1

我现在回复有点晚了，但我会尽力解释。问题的两个部分的答案在于 python 内部实现属性查找和设置的方式。

<强>1。为什么不为实例级属性调用描述符？

一旦您理解了 a.x = somevalue 的内部转换方式，这个问题的答案就很简单了。当您使用 dot 运算符设置属性时，例如 a.x="somevalue" 它转换为 a.__setattribute__(x, somevalue) 进一步转换为type(a).__dict__['x'].__set__(x, somevalue).

现在考虑您的示例 self.instance_att 是在 __init__ 中定义的，因此它不存在于 type(a).__dict__ 中这是在类级别定义的属性字典，因此永远不会调用描述符的 __set__。

<强>2。为什么描述符仅在类级别定义？

我不是百分百确定，但这是我的理解，因为 __getattribute__ 和 __setattribute__ 是如何实现的，如果在实例级别定义描述符将根本不起作用(如上所述)，因此它们仅被定义为类属性。

此外，我相信要使描述符适用于实例属性，您必须为该类覆盖 __getattribute__ 和 __setattribute__。这就是被覆盖的最简单版本 __getattribute__ 的样子。

def __getattribute__(self, attr):
    attr_val = super().__getattribute__(attr)
    attr_type = type(attr_val)
    if hasattr(attr_type, '__get__'):
        return attr_type.__get__(attr_val, self, type(self))
    return attr_val

这是相同的演示

$ python3 -i instance_descriptors.py
>>> t = TestClass()
>>> t.instance_att
get using descriptor
200
>>> 

以类似的方式，您还需要覆盖 __setattribute__ 才能使属性设置生效。

希望对您有所帮助!

我强烈建议您阅读以下描述符的官方 Python 文档，以完整理解该概念。

Descriptors howto