问题
你想创建一个新的拥有一些额外功能的实例属性类型，比如类型检查。
解决方案
如果你想创建一个全新的实例属性，可以通过一个描述器类的形式来定义它的功能。下面是一个例子：
# Descriptor attribute for an integer type-checked attribute
class Integer:
def __init__(self, name):
self.name = name
def __get__(self, instance, cls):
if instance is None:
return self
else:
return instance.__dict__[self.name]
def __set__(self, instance, value):
if not isinstance(value, int):
raise TypeError('Expected an int')
instance.__dict__[self.name] = value
def __delete__(self, instance):
del instance.__dict__[self.name]
一个描述器就是一个实现了三个核心的属性访问操作 (get, set, delete) 的类，分别
为 get() 、set() 和 delete() 这三个特殊的方法。这些方法接受一个实
例作为输入，之后相应的操作实例底层的字典。
为了使用一个描述器，需将这个描述器的实例作为类属性放到一个类的定义中。例如：
class Point:
x = Integer('x')
y = Integer('y')
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
当你这样做后，所有对描述器属性 (比如 x 或 y) 的访问会被 get() 、set()
和 delete() 方法捕获到。例如：
>>> p = Point(2, 3)
>>> p.x # Calls Point.x.__get__(p,Point)
2
>>> p.y = 5 # Calls Point.y.__set__(p, 5)
>>> p.x = 2.3 # Calls Point.x.__set__(p, 2.3)
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
File "descrip.py", line 12, in __set__
raise TypeError('Expected an int')
TypeError: Expected an int
>>>
作为输入，描述器的每一个方法会接受一个操作实例。为了实现请求操作，会相应的操作实例底层的字典 (dict 属性)。描述器的 self.name 属性存储了在实例字典中被实际使用到的 key。
讨论
描述器可实现大部分 Python 类特性中的底层魔法，包括 @classmethod 、
@staticmethod 、@property ，甚至是 slots 特性。
通过定义一个描述器，你可以在底层捕获核心的实例操作 (get, set, delete)，并且可完全自定义它们的行为。这是一个强大的工具，有了它你可以实现很多高级功能，并且它也是很多高级库和框架中的重要工具之一。
描述器的一个比较困惑的地方是它只能在类级别被定义，而不能为每个实例单独定义。因此，下面的代码是无法工作的：
# Does NOT work
class Point:
def __init__(self, x, y):
self.x = Integer('x') # No! Must be a class variable
self.y = Integer('y')
self.x = x
self.y = y
同时，get() 方法实现起来比看上去要复杂得多：
# Descriptor attribute for an integer type-checked attribute
class Integer:
def __get__(self, instance, cls):
if instance is None:
return self
else:
return instance.__dict__[self.name]
get() 看上去有点复杂的原因归结于实例变量和类变量的不同。如果一个描述
器被当做一个类变量来访问，那么 instance 参数被设置成 None 。这种情况下，标准做
法就是简单的返回这个描述器本身即可 (尽管你还可以添加其他的自定义操作)。例如：
>>> p = Point(2,3)
>>> p.x # Calls Point.x.__get__(p, Point)
2
>>> Point.x # Calls Point.x.__get__(None, Point)
<__main__.Integer object at 0x100671890>
>>>
描述器通常是那些使用到装饰器或元类的大型框架中的一个组件。同时它们的使
用也被隐藏在后面。举个例子，下面是一些更高级的基于描述器的代码，并涉及到一个
类装饰器：
# Descriptor for a type-checked attribute
class Typed:
def __init__(self, name, expected_type):
self.name = name
self.expected_type = expected_type
def __get__(self, instance, cls):
if instance is None:
return self
else:
return instance.__dict__[self.name]
def __set__(self, instance, value):
if not isinstance(value, self.expected_type):
raise TypeError('Expected ' + str(self.expected_type))
instance.__dict__[self.name] = value
def __delete__(self, instance):
del instance.__dict__[self.name]
# Class decorator that applies it to selected attributes
def typeassert(**kwargs):
def decorate(cls):
for name, expected_type in kwargs.items():
# Attach a Typed descriptor to the class
setattr(cls, name, Typed(name, expected_type))
return cls
return decorate
# Example use
@typeassert(name=str, shares=int, price=float)
class Stock:
def __init__(self, name, shares, price):
self.name = name
self.shares = shares
self.price = price
最后要指出的一点是，如果你只是想简单的自定义某个类的单个属性访问的话就
不用去写描述器了。这种情况下使用 8.6 小节介绍的 property 技术会更加容易。当程
序中有很多重复代码的时候描述器就很有用了 (比如你想在你代码的很多地方使用描述
器提供的功能或者将它作为一个函数库特性)。