其他魔法方法

>>> cl.counter 2

如你所见，CounterList的行为在大多数方面都类似于列表，但它有一个counter属性（其初 始值为0）。每当你访问列表元素时，这个属性的值都加1。执行加法运算cl[4] + cl[2]后，counter 的值递增两次，变成了2。

9.4 其他魔法方法

特殊（魔法）名称的用途很多，前面展示的只是冰山一角。魔法方法大多是为非常高级的用 途准备的，因此这里不详细介绍。然而，如果你感兴趣，可以模拟数字，让对象像函数一样被调 用，影响对象的比较方式，等等。要更详细地了解有哪些魔法方法，可参阅“Python Reference Manual”的Special method names一节。

9.5 特性

第7章提到了存取方法，它们是名称类似于getHeight和setHeight的方法，用于获取或设置属 性（这些属性可能是私有的，详情请参阅7.2.4节）。如果访问给定属性时必须采取特定的措施，

那么像这样封装状态变量（属性）很重要。例如，请看下面的Rectangle类：

class Rectangle:

def __init__(self):

self.width = 0 self.height = 0 def set_size(self, size):

self.width, self.height = size def get_size(self):

return self.width, self.height

下面的示例演示了如何使用这个类：

>>> r = Rectangle()

>>> r.width = 10

>>> r.height = 5

>>> r.get_size() (10, 5)

>>> r.set_size((150, 100))

>>> r.width 150

get_size和set_size是假想属性size的存取方法，这个属性是一个由width和height组成的元 组。（可随便将这个属性替换为更有趣的属性，如矩形的面积或其对角线长度。）这些代码并非完 全错误，但存在缺陷。使用这个类时，程序员应无需关心它是如何实现的（封装）。如果有一天 你想修改实现，让size成为真正的属性，而width和height是动态计算出来的，就需要提供用于访

问width和height的存取方法，使用这个类的程序也必须重写。应让客户端代码（使用你所编写

代码的代码）能够以同样的方式对待所有的属性。

那么如何解决这个问题呢？给所有的属性都提供存取方法吗？这当然并非不可能，但如果有 大量简单的属性，这样做就不现实（而且有点傻），因为将需要编写大量这样的存取方法，除了 获取或设置属性外什么都不做。这将引入复制并粘贴（重复代码）的坏味，显然很糟糕（虽然在 有些语言中，这样的问题很常见）。所幸Python能够替你隐藏存取方法，让所有的属性看起来都 一样。通过存取方法定义的属性通常称为特性（property）。

在Python中，实际上有两种创建特定的机制，我将重点介绍较新的那种——函数property， 它只能用于新式类。随后，我将简单说明如何使用魔法方法来实现特性。

9.5.1 函数 property

函数property使用起来很简单。如果你编写了一个类，如前一节的Rectangle类，只需再添加

一行代码。

class Rectangle:

def __init__ (self):

self.width = 0 self.height = 0 def set_size(self, size):

self.width, self.height = size def get_size(self):

return self.width, self.height size = property(get_size, set_size)

在这个新版的Rectangle中，通过调用函数property并将存取方法作为参数（获取方法在前，

设置方法在后）创建了一个特性，然后将名称size关联到这个特性。这样，你就能以同样的方式 对待width、height和size，而无需关心它们是如何实现的。

>>> r = Rectangle()

>>> r.width = 10

>>> r.height = 5

>>> r.size (10, 5)

>>> r.size = 150, 100

>>> r.width 150

如你所见，属性size依然受制于get_size和set_size执行的计算，但看起来就像普通属性 一样。

1 2 3 4 5

15 6 7 8 9 10 11 12 13 14

注意 如果特性的行为怪异，务必确保你使用的是新式类（通过直接或间接地继承object或直

接设置__metaclass__）。不然，特性的获取方法依然正常，但设置方法可能不正常（是否

如此取决于使用的Python版本）。这可能有点令人迷惑。

实际上，调用函数property时，还可不指定参数、指定一个参数、指定三个参数或指定四 个参数。如果没有指定任何参数，创建的特性将既不可读也不可写。如果只指定一个参数（获 取方法），创建的特性将是只读的。第三个参数是可选的，指定用于删除属性的方法（这个方 法不接受任何参数）。第四个参数也是可选的，指定一个文档字符串。这些参数分别名为fget、 fset、fdel和doc。如果你要创建一个只可写且带文档字符串的特性，可使用它们作为关键字参 数来实现。

本节虽然很短（旨在说明函数property很简单），却非常重要。这里要说明的是，对于新式 类，应使用特性而不是存取方法。

函数_property的工作原理

你可能很好奇，想知道特性是如何完成其魔法的，下面就来说一说。如果你对此不感兴 趣，可跳过这些内容。

property其实并不是函数，而是一个类。它的实例包含一些魔法方法，而所有的魔法都

是由这些方法完成的。这些魔法方法为__get__、__set__和__delete__，它们一道定义了所谓 的描述符协议。只要对象实现了这些方法中的任何一个，它就是一个描述符。描述符的独特 之处在于其访问方式。例如，读取属性（具体来说，是在实例中访问类中定义的属性）时，如 果它关联的是一个实现了__get__的对象，将不会返回这个对象，而是调用方法__get__并将 其结果返回。实际上，这是隐藏在特性、关联的方法、静态方法和类方法（详细信息请参阅下 一小节）以及super后面的机制。

有关描述符的详细信息，请参阅Descriptor HowTo Guide（https://docs.python.org/3/howto/

descriptor.html）。

9.5.2 静态方法和类方法

讨论旧的特性实现方式之前，先来说说另外两种实现方式类似于新式特性的功能。静态方法 和类方法是这样创建的：将它们分别包装在staticmethod和classmethod类的对象中。静态方法的 定义中没有参数self，可直接通过类来调用。类方法的定义中包含类似于self的参数，通常被命 名为cls。对于类方法，也可通过对象直接调用，但参数cls将自动关联到类。下面是一个简单的 示例：

class MyClass:

def smeth():

print('This is a static method') smeth = staticmethod(smeth)

def cmeth(cls):

print('This is a class method of', cls) cmeth = classmethod(cmeth)

像这样手工包装和替换方法有点繁琐。在Python 2.4中，引入了一种名为装饰器的新语法，

可用于像这样包装方法。（实际上，装饰器可用于包装任何可调用的对象，并且可用于方法和函 数。）可指定一个或多个装饰器，为此可在方法（或函数）前面使用运算符@列出这些装饰器（指 定了多个装饰器时，应用的顺序与列出的顺序相反）。

class MyClass:

@staticmethod def smeth():

print('This is a static method') @classmethod

def cmeth(cls):

print('This is a class method of', cls)

定义这些方法后，就可像下面这样使用它们（无需实例化类）：

>>> MyClass.smeth() This is a static method

>>> MyClass.cmeth()

This is a class method of <class '__main__.MyClass'>

在Python中，静态方法和类方法以前一直都不太重要，主要是因为从某种程度上说，总是可 以使用函数或关联的方法替代它们，而且早期的Python版本并不支持它们。因此，虽然较新的代 码没有大量使用它们，但它们确实有用武之地（如工厂函数），因此你或许应该考虑使用它们。

注意 实际上，装饰器语法也可用于特性，详情请参阅有关函数property的文档。