先以這篇文章來(lái)看
http://python.jobbole.com/81899/
以下是對(duì)原文的cp，并對(duì)其分析,環(huán)境是在Python2下面

Python中包含了許多內(nèi)建的語(yǔ)言特性，它們使得代碼簡(jiǎn)潔且易于理解。這些特性包括列表/集合/字典推導(dǎo)式，屬性（property）、以及裝飾器（decorator）。對(duì)于大部分特性來(lái)說(shuō)，這些“中級(jí)”的語(yǔ)言特性有著完善的文檔，并且易于學(xué)習(xí)。

但是這里有個(gè)例外，那就是描述符。至少對(duì)于我來(lái)說(shuō)，描述符是Python語(yǔ)言核心中困擾我時(shí)間最長(zhǎng)的一個(gè)特性。這里有幾點(diǎn)原因如下：

1.  有關(guān)描述符的官方文檔相當(dāng)難懂，而且沒(méi)有包含優(yōu)秀的示例告訴你為什么需要編寫(xiě)描述符（我得為Raymond Hettinger辯護(hù)一下，他寫(xiě)的其他主題的Python文章和視頻對(duì)我的幫助還是非常大的）
2.  編寫(xiě)描述符的語(yǔ)法顯得有些怪異
3.  自定義描述符可能是Python中用的最少的特性，因此你很難在開(kāi)源項(xiàng)目中找到優(yōu)秀的示例
4.為什么需要描述符？（因?yàn)镻ython是一個(gè)動(dòng)態(tài)類(lèi)型解釋性語(yǔ)言，不像C/C++等靜態(tài)編譯型語(yǔ)言，數(shù)據(jù)類(lèi)型在編譯時(shí)便可以進(jìn)行驗(yàn)證，而Python中必須添加額外的類(lèi)型檢查邏輯代碼才能做到這一點(diǎn)，這就是描述符的初衷。比如，有一個(gè)測(cè)試類(lèi)Test，其具有一個(gè)類(lèi)屬性name。）

但是一旦你理解了之后，描述符的確還是有它的應(yīng)用價(jià)值的。這篇文章告訴你描述符可以用來(lái)做什么，以及為什么應(yīng)該引起你的注意。

一句話概括：描述符就是可重用的屬性

在這里我要告訴你：從根本上講，描述符就是可以重復(fù)使用的屬性。也就是說(shuō)，描述符可以讓你編寫(xiě)這樣的代碼：

f = Foo()
b = f.bar
f.bar = 'c'
del f.bar

而在解釋器執(zhí)行上述代碼時(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)你試圖訪問(wèn)屬性（b = f.bar）、對(duì)屬性賦值（f.bar = 'c'）或者刪除一個(gè)實(shí)例變量的屬性（del f.bar）時(shí)，就會(huì)去調(diào)用自定義的方法。

讓我們先來(lái)解釋一下為什么把對(duì)函數(shù)的調(diào)用偽裝成對(duì)屬性的訪問(wèn)是大有好處的。

property——把函數(shù)調(diào)用偽裝成對(duì)屬性的訪問(wèn)

想象一下你正在編寫(xiě)管理電影信息的代碼。你最后寫(xiě)好的Movie類(lèi)可能看上去是這樣的：

class Movie(object):
    def __init__(self, title, rating, runtime, budget, gross):
        self.title = title
        self.rating = rating
        self.runtime = runtime
        self.budget = budget
        self.gross = gross

    def profit(self):
        return self.gross - self.budget

你開(kāi)始在項(xiàng)目的其他地方使用這個(gè)類(lèi)，但是之后你意識(shí)到：如果不小心給電影打了負(fù)分怎么辦？你覺(jué)得這是錯(cuò)誤的行為，希望Movie類(lèi)可以阻止這個(gè)錯(cuò)誤。 你首先想到的辦法是將Movie類(lèi)修改為這樣：

class Movie(object):
    def __init__(self, title, rating, runtime, budget, gross):
        self.title = title
        self.rating = rating
        self.runtime = runtime
        self.gross = gross
        if budget < 0:
            raise ValueError("Negative value not allowed: %s" % budget)
        self.budget = budget

    def profit(self):
        return self.gross - self.budget

但這行不通。因?yàn)槠渌糠值拇a都是直接通過(guò)Movie.budget來(lái)賦值的——這個(gè)新修改的類(lèi)只會(huì)在__init__方法中捕獲錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，但對(duì)于已經(jīng)存在的類(lèi)實(shí)例就無(wú)能為力了。如果有人試著運(yùn)行m.budget = -100，那么誰(shuí)也沒(méi)法阻止。作為一個(gè)Python程序員同時(shí)也是電影迷，你該怎么辦？

幸運(yùn)的是，Python的property解決了這個(gè)問(wèn)題。如果你從未見(jiàn)過(guò)property的用法，下面是一個(gè)示例：

class Movie(object):
    def __init__(self, title, rating, runtime, budget, gross):
        self._budget = None

        self.title = title
        self.rating = rating
        self.runtime = runtime
        self.gross = gross
        self.budget = budget

    @property
    def budget(self):
        return self._budget

    @budget.setter
    def budget(self, value):
        if value < 0:
            raise ValueError("Negative value not allowed: %s" % value)
        self._budget = value

    def profit(self):
        return self.gross - self.budget

m = Movie('Casablanca', 97, 102, 964000, 1300000)
print m.budget       # calls m.budget(), returns result
try:
    m.budget = -100  # calls budget.setter(-100), and raises ValueError
except ValueError:
    print "Woops. Not allowed"

964000
Woops. Not allowed

我們用@property裝飾器指定了一個(gè)getter方法，用@budget.setter裝飾器指定了一個(gè)setter方法。當(dāng)我們這么做時(shí)，每當(dāng)有人試著訪問(wèn)budget屬性，Python就會(huì)自動(dòng)調(diào)用相應(yīng)的getter/setter方法。比方說(shuō)，當(dāng)遇到m.budget = value這樣的代碼時(shí)就會(huì)自動(dòng)調(diào)用budget.setter。

花點(diǎn)時(shí)間來(lái)欣賞一下Python這么做是多么的優(yōu)雅：如果沒(méi)有property，我們將不得不把所有的實(shí)例屬性隱藏起來(lái)，提供大量顯式的類(lèi)似get_budget和set_budget方法。像這樣編寫(xiě)類(lèi)的話，使用起來(lái)就會(huì)不斷的去調(diào)用這些getter/setter方法，這看起來(lái)就像臃腫的Java代碼一樣。更糟的是，如果我們不采用這種編碼風(fēng)格，直接對(duì)實(shí)例屬性進(jìn)行訪問(wèn)。那么稍后就沒(méi)法以清晰的方式增加對(duì)非負(fù)數(shù)的條件檢查——我們不得不重新創(chuàng)建set_budget方法，然后搜索整個(gè)工程中的源代碼，將m.budget = value這樣的代碼替換為m.set_budget(value)。太蛋疼了??！

因此，property讓我們將自定義的代碼同變量的訪問(wèn)/設(shè)定聯(lián)系在了一起，同時(shí)為你的類(lèi)保持一個(gè)簡(jiǎn)單的訪問(wèn)屬性的接口。干得漂亮！

property的不足

對(duì)property來(lái)說(shuō)，最大的缺點(diǎn)就是它們不能重復(fù)使用。舉個(gè)例子，假設(shè)你想為rating，runtime和gross這些字段也添加非負(fù)檢查。下面是修改過(guò)的新類(lèi)：

class Movie(object):
    def __init__(self, title, rating, runtime, budget, gross):
        self._rating = None
        self._runtime = None
        self._budget = None
        self._gross = None

        self.title = title
        self.rating = rating
        self.runtime = runtime
        self.gross = gross
        self.budget = budget

    #nice
    @property
    def budget(self):
        return self._budget

    @budget.setter
    def budget(self, value):
        if value < 0:
            raise ValueError("Negative value not allowed: %s" % value)
        self._budget = value

    #ok    
    @property
    def rating(self):
        return self._rating

    @rating.setter
    def rating(self, value):
        if value < 0:
            raise ValueError("Negative value not allowed: %s" % value)
        self._rating = value

    #uhh...
    @property
    def runtime(self):
        return self._runtime

    @runtime.setter
    def runtime(self, value):
        if value < 0:
            raise ValueError("Negative value not allowed: %s" % value)
        self._runtime = value        

    #is this forever?
    @property
    def gross(self):
        return self._gross

    @gross.setter
    def gross(self, value):
        if value < 0:
            raise ValueError("Negative value not allowed: %s" % value)
        self._gross = value        

    def profit(self):
        return self.gross - self.budget

可以看到代碼增加了不少，但重復(fù)的邏輯也出現(xiàn)了不少。雖然property可以讓類(lèi)從外部看起來(lái)接口整潔漂亮，但是卻做不到內(nèi)部同樣整潔漂亮。

描述符登場(chǎng)（最終的大殺器）

這就是描述符所解決的問(wèn)題。描述符是property的升級(jí)版，允許你為重復(fù)的property邏輯編寫(xiě)單獨(dú)的類(lèi)來(lái)處理。下面的示例展示了描述符是如何工作的（現(xiàn)在還不必?fù)?dān)心NonNegative類(lèi)的實(shí)現(xiàn)）：

from weakref import WeakKeyDictionary

class NonNegative(object):
    """A descriptor that forbids negative values"""
    def __init__(self, default):
        self.default = default
        self.data = WeakKeyDictionary()

    def __get__(self, instance, owner):
        # we get here when someone calls x.d, and d is a NonNegative instance
        # instance = x
        # owner = type(x)
        return self.data.get(instance, self.default)

    def __set__(self, instance, value):
        # we get here when someone calls x.d = val, and d is a NonNegative instance
        # instance = x
        # value = val
        if value < 0:
            raise ValueError("Negative value not allowed: %s" % value)
        self.data[instance] = value

class Movie(object):

    #always put descriptors at the class-level
    rating = NonNegative(0)
    runtime = NonNegative(0)
    budget = NonNegative(0)
    gross = NonNegative(0)

    def __init__(self, title, rating, runtime, budget, gross):
        self.title = title
        self.rating = rating
        self.runtime = runtime
        self.budget = budget
        self.gross = gross

    def profit(self):
        return self.gross - self.budget

m = Movie('Casablanca', 97, 102, 964000, 1300000)
print m.budget  # calls Movie.budget.__get__(m, Movie)
m.rating = 100  # calls Movie.budget.__set__(m, 100)
try:
    m.rating = -1   # calls Movie.budget.__set__(m, -100)
except ValueError:
    print "Woops, negative value"

964000
Woops, negative value

這里引入了一些新的語(yǔ)法，我們一條條的來(lái)看：

NonNegative是一個(gè)描述符對(duì)象，因?yàn)樗x了__get__，__set__或__delete__方法
python3.6還新增了__set_name__方法。

Movie類(lèi)現(xiàn)在看起來(lái)非常清晰。我們?cè)陬?lèi)的層面上創(chuàng)建了4個(gè)描述符，把它們當(dāng)做普通的實(shí)例屬性。顯然，描述符在這里為我們做非負(fù)檢查。

訪問(wèn)描述符

當(dāng)解釋器遇到print(m.buget)時(shí)，它就會(huì)把budget當(dāng)作一個(gè)帶有__get__方法的描述符，調(diào)用Movie.budget.__get__方法并將方法的返回值打印出來(lái)，而不是直接傳遞m.budget來(lái)打印。這和你訪問(wèn)一個(gè)property相似，Python自動(dòng)調(diào)用一個(gè)方法，同時(shí)返回結(jié)果。
為什么會(huì)這樣呢，它為什么會(huì)去調(diào)用Movie.budget.__get__方法呢? 這里涉及到描述符的定義和解釋器對(duì)屬性調(diào)用的優(yōu)先級(jí)，具體如下：

描述符指的是實(shí)現(xiàn)了描述符協(xié)議的特殊的類(lèi)，三個(gè)描述符協(xié)議指的是` __get__ `, `__set__` ,` __delete__ `以及 `Python 3.6` 中
新增的` __set_name__ `方法，其中實(shí)現(xiàn)了` __get__ 以及 __set__ / __delete__ / __set_name__ `的是
`Data descriptors`(數(shù)據(jù)描述符，可以理解為`可讀寫(xiě)`) ，而`只`實(shí)現(xiàn)了 `__get__ `的是 `Non-Data descriptor`(非數(shù)據(jù)描述符，可以理解為`只讀`) 。
那么有什么區(qū)別呢，前面說(shuō)了， 我們?nèi)绻{(diào)用一個(gè)屬性，那么其順序是`優(yōu)先從實(shí)例`的 `__dict__ `里查找，然后如果沒(méi)有查找到的話，那么一次查詢類(lèi)字典，
父類(lèi)字典，直到徹底查不到為止。 但是，這里沒(méi)有考慮描述符的因素進(jìn)去，如果將描述符因素考慮進(jìn)去，那么正確的表述應(yīng)該是我們?nèi)绻{(diào)用一個(gè)屬性，
那么其順序是優(yōu)先從實(shí)例的 `__dict__ `里查找，然后如果沒(méi)有查找到的話，那么一次查詢類(lèi)字典，父類(lèi)字典，直到徹底查不到為止。
其中如果在類(lèi)實(shí)例字典中的該屬性是一個(gè) Data descriptors ，那么無(wú)論實(shí)例字典中存在該屬性與否，
無(wú)條件走描述符協(xié)議進(jìn)行調(diào)用，在類(lèi)實(shí)例字典中的該屬性是一個(gè) Non-Data descriptors ，
那么優(yōu)先調(diào)用實(shí)例字典中的屬性值而不觸發(fā)描述符協(xié)議，如果實(shí)例字典中不存在該屬性值，
那么觸發(fā) Non-Data descriptor 的描述符協(xié)議。回到之前的問(wèn)題，我們即使在` __set__` 將具體的屬性
寫(xiě)入實(shí)例字典中，但是由于類(lèi)字典中存在著 Data descriptors ，因此，我們?cè)谡{(diào)用 math 屬性時(shí)，依舊會(huì)觸發(fā)描述符協(xié)議。

__get__接收2個(gè)參數(shù)：一個(gè)是點(diǎn)號(hào)左邊的實(shí)例對(duì)象（在這里，就是m.budget中的m），另一個(gè)是這個(gè)實(shí)例的類(lèi)型（Movie）。在一些Python文檔中，Movie被稱(chēng)作描述符的所有者（owner）。如果我們需要訪問(wèn)Movie.budget，Python將會(huì)調(diào)用Movie.budget.__get__(None, Movie)?？梢钥吹?，第一個(gè)參數(shù)要么是所有者的實(shí)例，要么是None。這些輸入?yún)?shù)可能看起來(lái)很怪，但是這里它們告訴了你描述符屬于哪個(gè)對(duì)象的一部分。當(dāng)我們看到NonNegative類(lèi)的實(shí)現(xiàn)時(shí)這一切就合情合理了。

對(duì)描述符賦值

當(dāng)解釋器看到m.rating = 100時(shí)，Python識(shí)別出rating是一個(gè)帶有__set__方法的描述符，于是就調(diào)用Movie.rating.__set__(m, 100)。和__get__一樣，__set__的第一個(gè)參數(shù)是點(diǎn)號(hào)左邊的類(lèi)實(shí)例（m.rating = 100中的m）。第二個(gè)參數(shù)是所賦的值（100）。

刪除描述符

為了說(shuō)明的完整，這里提一下刪除。如果你調(diào)用del m.budget，Python就會(huì)調(diào)用Movie.budget.__delete__(m)。

NonNegative類(lèi)是如何工作的？

帶著前面的困惑，我們終于要揭示NonNegative類(lèi)是如何工作的了。每個(gè)NonNegative的實(shí)例都維護(hù)著一個(gè)字典，其中保存著所有者實(shí)例和對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的映射關(guān)系。當(dāng)我們調(diào)用m.budget時(shí)，__get__方法會(huì)查找與m相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，并返回這個(gè)結(jié)果（如果這個(gè)值不存在，則會(huì)返回一個(gè)默認(rèn)值）。__set__采用的方式相同，但是這里會(huì)包含額外的非負(fù)檢查。我們使用WeakKeyDictionary來(lái)取代普通的字典以防止內(nèi)存泄露——我們可不想僅僅因?yàn)樗诿枋龇淖值渲芯妥屢粋€(gè)無(wú)用的實(shí)例一直存活著。

使用描述符會(huì)有一點(diǎn)別扭。因?yàn)樗鼈冏饔糜陬?lèi)的層次上，每一個(gè)類(lèi)實(shí)例都共享同一個(gè)描述符。這就意味著對(duì)不同的實(shí)例對(duì)象而言，描述符不得不手動(dòng)地管理不同的狀態(tài)，同時(shí)需要顯式的將類(lèi)實(shí)例作為第一個(gè)參數(shù)準(zhǔn)確傳遞給__get__、__set__以及__delete__方法。

我希望這個(gè)例子解釋清楚了描述符可以用來(lái)做什么——它們提供了一種方法將property的邏輯隔離到單獨(dú)的類(lèi)中來(lái)處理。如果你發(fā)現(xiàn)自己正在不同的property之間重復(fù)著相同的邏輯，那么本文也許會(huì)成為一個(gè)線索供你思考為何用描述符重構(gòu)代碼是值得一試的。

秘訣和陷阱

把描述符放在類(lèi)的層次上（class level）

為了讓描述符能夠正常工作，它們必須定義在類(lèi)的層次上。如果你不這么做，那么Python無(wú)法自動(dòng)為你調(diào)用get和set方法。

class Broken(object):
    y = NonNegative(5)
    def __init__(self):
        self.x = NonNegative(0)  # NOT a good descriptor

b = Broken()
print "X is %s, Y is %s" % (b.x, b.y)

X is <__main__.NonNegative object at 0x10432c250>, Y is 5

可以看到，訪問(wèn)類(lèi)層次上的描述符y可以自動(dòng)調(diào)用get。但是訪問(wèn)實(shí)例層次上的描述符x只會(huì)返回描述符本身，真是魔法一般的存在啊。

確保實(shí)例的數(shù)據(jù)只屬于實(shí)例本身

你可能會(huì)像這樣編寫(xiě)NonNegative描述符：

class BrokenNonNegative(object):
    def __init__(self, default):
        self.value = default

    def __get__(self, instance, owner):
        return self.value

    def __set__(self, instance, value):
        if value < 0:
            raise ValueError("Negative value not allowed: %s" % value)
        self.value = value

class Foo(object):
    bar = BrokenNonNegative(5) 

f = Foo()
try:
    f.bar = -1
except ValueError:
    print "Caught the invalid assignment"

Caught the invalid assignment

這么做看起來(lái)似乎能正常工作。但這里的問(wèn)題就在于所有Foo的實(shí)例都共享相同的bar，這會(huì)產(chǎn)生一些令人痛苦的結(jié)果：

class Foo(object):
    bar = BrokenNonNegative(5) 

f = Foo()
g = Foo()

print "f.bar is %s\ng.bar is %s" % (f.bar, g.bar)
print "Setting f.bar to 10"
f.bar = 10
print "f.bar is %s\ng.bar is %s" % (f.bar, g.bar)  #ouch
f.bar is 5
g.bar is 5
Setting f.bar to 10
f.bar is 10
g.bar is 10

這就是為什么我們要在NonNegative中使用數(shù)據(jù)字典的原因。get和set的第一個(gè)參數(shù)告訴我們需要關(guān)心哪一個(gè)實(shí)例。NonNegative使用這個(gè)參數(shù)作為字典的key，為每一個(gè)Foo實(shí)例單獨(dú)保存一份數(shù)據(jù)。

class Foo(object):
    bar = NonNegative(5)

f = Foo()
g = Foo()
print "f.bar is %s\ng.bar is %s" % (f.bar, g.bar)
print "Setting f.bar to 10"
f.bar = 10
print "f.bar is %s\ng.bar is %s" % (f.bar, g.bar)  #better
f.bar is 5
g.bar is 5
Setting f.bar to 10
f.bar is 10
g.bar is 5

這就是描述符最令人感到別扭的地方（坦白的說(shuō)，我不理解為什么Python不讓你在實(shí)例的層次上定義描述符，并且總是需要將實(shí)際的處理分發(fā)給get和set。這么做行不通一定是有原因的）

注意不可哈希的描述符所有者

NonNegative類(lèi)使用了一個(gè)字典來(lái)單獨(dú)保存專(zhuān)屬于實(shí)例的數(shù)據(jù)。這個(gè)一般來(lái)說(shuō)是沒(méi)問(wèn)題的，除非你用到了不可哈希（unhashable）的對(duì)象：

class MoProblems(list):  #you can't use lists as dictionary keys
    x = NonNegative(5)

m = MoProblems()
print m.x  # womp womp

---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-8-dd73b177bd8d> in <module>()
      3 
      4 m = MoProblems()
----> 5 print m.x  # womp womp

<ipython-input-3-6671804ce5d5> in __get__(self, instance, owner)
      9         # instance = x
     10         # owner = type(x)
---> 11         return self.data.get(instance, self.default)
     12 
     13     def __set__(self, instance, value):

TypeError: unhashable type: 'MoProblems'

因?yàn)镸oProblems的實(shí)例（list的子類(lèi)）是不可哈希的，因此它們不能為MoProblems.x用做數(shù)據(jù)字典的key。有一些方法可以規(guī)避這個(gè)問(wèn)題，但是都不完美。最好的方法可能就是給你的描述符加標(biāo)簽了。

class Descriptor(object):

    def __init__(self, label):
        self.label = label

    def __get__(self, instance, owner):
        print '__get__', instance, owner
        return instance.__dict__.get(self.label)

    def __set__(self, instance, value):
        print '__set__'
        instance.__dict__[self.label] = value

class Foo(list):
    x = Descriptor('x')
    y = Descriptor('y')

f = Foo()
f.x = 5
print f.x

__set__
__get__ [] <class '__main__.Foo'>
5

這種方法依賴(lài)于Python的方法解析順序（即，MRO）。我們給Foo中的每個(gè)描述符加上一個(gè)標(biāo)簽名，名稱(chēng)和我們賦值給描述符的變量名相同，比如x = Descriptor(‘x’)。之后，描述符將特定于實(shí)例的數(shù)據(jù)保存在f.dict[‘x’]中。這個(gè)字典條目通常是當(dāng)我們請(qǐng)求f.x時(shí)Python給出的返回值。然而，由于Foo.x 是一個(gè)描述符，Python不能正常的使用f.dict[‘x’]，但是描述符可以安全的在這里存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。只是要記住，不要在別的地方也給這個(gè)描述符添加標(biāo)簽。
這個(gè)方式的做法就是python3.6中對(duì)描述符新增的__set_name__特殊方法所實(shí)現(xiàn)的
如下有個(gè)小例子：

import weakref

class WeakAttribute:

    def __get__(self, instance, owner):
        if instance is None:
            return self
        return instance.__dict__[self.name]

    def __set__(self, instance, value):
        instance.__dict__[self.name] = value

    # this is the new initializer:
    def __set_name__(self, owner, name):
        print('name', name)
        self.name = name

class TreeNode:
    parent = WeakAttribute()
    def __init__(self,parent):
        self.parent = parent

t = TreeNode(12)
print(t.parent)

結(jié)果如下：
name parent
12
可以看到給添加了一個(gè)名字和屬性名一樣

class Foo(object):
    x = Descriptor('y')

f = Foo()
f.x = 5
print f.x

f.y = 4    #oh no!
print f.x
__set__
__get__ <__main__.Foo object at 0x10432c810> <class '__main__.Foo'>
5
__get__ <__main__.Foo object at 0x10432c810> <class '__main__.Foo'>
4

我不喜歡這種方式，因?yàn)檫@樣的代碼很脆弱也有很多微妙之處。但這個(gè)方法的確很普遍，可以用在不可哈希的所有者類(lèi)上。David Beazley在他的書(shū)中用到了這個(gè)方法。

在元類(lèi)中使用帶標(biāo)簽的描述符

由于描述符的標(biāo)簽名和賦給它的變量名相同，所以有人使用元類(lèi)來(lái)自動(dòng)處理這個(gè)簿記（bookkeeping）任務(wù)。

class Descriptor(object):
    def __init__(self):
        #notice we aren't setting the label here
        self.label = None

    def __get__(self, instance, owner):
        print '__get__. Label = %s' % self.label
        return instance.__dict__.get(self.label, None)

    def __set__(self, instance, value):
        print '__set__'
        instance.__dict__[self.label] = value

class DescriptorOwner(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        # find all descriptors, auto-set their labels
        for n, v in attrs.items():
            if isinstance(v, Descriptor):
                v.label = n
        return super(DescriptorOwner, cls).__new__(cls, name, bases, attrs)

class Foo(object):
    __metaclass__ = DescriptorOwner
    x = Descriptor()

f = Foo()
f.x = 10
print f.x

__set__
__get__. Label = x
10

我不會(huì)去解釋有關(guān)元類(lèi)的細(xì)節(jié)——參考文獻(xiàn)中David Beazley已經(jīng)在他的文章中解釋的很清楚了。 需要指出的是元類(lèi)自動(dòng)的為描述符添加標(biāo)簽，并且和賦給描述符的變量名字相匹配。

盡管這樣解決了描述符的標(biāo)簽和變量名不一致的問(wèn)題，但是卻引入了復(fù)雜的元類(lèi)。雖然我很懷疑，但是你可以自行判斷這么做是否值得。

訪問(wèn)描述符的方法

描述符僅僅是類(lèi)，也許你想要為它們?cè)黾右恍┓椒?。舉個(gè)例子，描述符是一個(gè)用來(lái)回調(diào)property的很好的手段。比如我們想要一個(gè)類(lèi)的某個(gè)部分的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)就立刻通知我們。下面的大部分代碼是用來(lái)做這個(gè)的：

class CallbackProperty(object):
    """A property that will alert observers when upon updates"""
    def __init__(self, default=None):
        self.data = WeakKeyDictionary()
        self.default = default
        self.callbacks = WeakKeyDictionary()

    def __get__(self, instance, owner):
        return self.data.get(instance, self.default)

    def __set__(self, instance, value):        
        for callback in self.callbacks.get(instance, []):
            # alert callback function of new value
            callback(value)
        self.data[instance] = value

    def add_callback(self, instance, callback):
        """Add a new function to call everytime the descriptor updates"""
        #but how do we get here?!?!
        if instance not in self.callbacks:
            self.callbacks[instance] = []
        self.callbacks[instance].append(callback)

class BankAccount(object):
    balance = CallbackProperty(0)

def low_balance_warning(value):
    if value < 100:
        print "You are poor"

ba = BankAccount()

# will not work -- try it
#ba.balance.add_callback(ba, low_balance_warning)

這是一個(gè)很有吸引力的模式——我們可以自定義回調(diào)函數(shù)用來(lái)響應(yīng)一個(gè)類(lèi)中的狀態(tài)變化，而且完全無(wú)需修改這個(gè)類(lèi)的代碼。這樣做可真是替人分憂解難呀?，F(xiàn)在，我們所要做的就是調(diào)用ba.balance.add_callback(ba, low_balance_warning)，以使得每次balance變化時(shí)low_balance_warning都會(huì)被調(diào)用。

但是我們是如何做到的呢？當(dāng)我們?cè)噲D訪問(wèn)它們時(shí)，描述符總是會(huì)調(diào)用get。就好像add_callback方法是無(wú)法觸及的一樣！其實(shí)關(guān)鍵在于利用了一種特殊的情況，即，當(dāng)從類(lèi)的層次訪問(wèn)時(shí)，get方法的第一個(gè)參數(shù)是None。

class CallbackProperty(object):
    """A property that will alert observers when upon updates"""
    def __init__(self, default=None):
        self.data = WeakKeyDictionary()
        self.default = default
        self.callbacks = WeakKeyDictionary()

    def __get__(self, instance, owner):
        if instance is None:
            return self        
        return self.data.get(instance, self.default)

    def __set__(self, instance, value):
        for callback in self.callbacks.get(instance, []):
            # alert callback function of new value
            callback(value)
        self.data[instance] = value

    def add_callback(self, instance, callback):
        """Add a new function to call everytime the descriptor within instance updates"""
        if instance not in self.callbacks:
            self.callbacks[instance] = []
        self.callbacks[instance].append(callback)

class BankAccount(object):
    balance = CallbackProperty(0)

def low_balance_warning(value):
    if value < 100:
        print "You are now poor"

ba = BankAccount()
BankAccount.balance.add_callback(ba, low_balance_warning)

ba.balance = 5000
print "Balance is %s" % ba.balance
ba.balance = 99
print "Balance is %s" % ba.balance
Balance is 5000
You are now poor
Balance is 99

好了， 以上說(shuō)了這么多，我們來(lái)總結(jié)一下

• 1、成為（數(shù)據(jù)/非數(shù)據(jù)）描述符要實(shí)現(xiàn)哪些特殊方法？(__get__,__set__,__delete__,__set_name__)
• 2、描述符只有定義在類(lèi)變量中
• 3、為了減少內(nèi)存泄露，盡量使用弱引用的字典來(lái)存儲(chǔ)實(shí)例屬性
• 4、描述符就是像其名字一樣對(duì)屬性進(jìn)行相應(yīng)的描述，好比顧客想要一件紅色的外套，那么紅色就是對(duì)這個(gè)外套的描述，如果是其他的顏色就說(shuō)明不是客戶想要的，從而對(duì)屬性進(jìn)行條件限制。
• 5、涉及到python解釋器對(duì)屬性的查找優(yōu)先級(jí)：

屬性查找的優(yōu)先級(jí)　　

當(dāng)使用實(shí)例對(duì)象訪問(wèn)屬性時(shí)，都會(huì)調(diào)用__getattribute__內(nèi)建函數(shù)，__getattribute__查找屬性的優(yōu)先級(jí)如下：

1、類(lèi)屬性
2、數(shù)據(jù)描述符
3、實(shí)例屬性
4、非數(shù)據(jù)描述符
5、__getattr__()

1.如果attr是一個(gè)Python自動(dòng)產(chǎn)生的屬性(內(nèi)置的特殊方法等)，找到！(優(yōu)先級(jí)非常高！)
2.查找obj.__class__.__dict__，如果attr存在并且是data descriptor，返回data descriptor的__get__方法的結(jié)果，如果沒(méi)有繼續(xù)在obj.__class__的父類(lèi)以及祖先類(lèi)中尋找data descriptor
3.在obj.__dict__中查找，這一步分兩種情況，第一種情況是obj是一個(gè)普通實(shí)例，找到就直接返回，找不到進(jìn)行下一步。第二種情況是obj是一個(gè)類(lèi)，依次在obj和它的父類(lèi)、祖先類(lèi)的__dict__中查找，如果找到一個(gè)descriptor就返回descriptor的__get__方法的結(jié)果，否則直接返回attr。如果沒(méi)有找到，進(jìn)行下一步。
4.在obj.__class__.__dict__中查找，如果找到了一個(gè)descriptor(插一句：這里的descriptor一定是non-data descriptor，如果它是data descriptor，第二步就找到它了)descriptor的__get__方法的結(jié)果。如果找到一個(gè)普通屬性，直接返回屬性值。如果沒(méi)找到，進(jìn)行下一步。
5.很不幸，Python終于受不了。在這一步，它raise AttributeError