Python语法糖之描述符

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在日常的编码中，我们可以并应当使用 Python 的描述符，来使代码更具有单一职责原则，也就是 SRP（Single Responsibility Principle）原则。如果你还没有用过描述符，那快来看看怎么用吧，不然就不好意思说自己懂 Python。

那么什么是描述符？

描述符是控制对象属性访问的一种方式。它的好处是，让我们把类中设置和检索属性的任务抽离出来，并将这一任务交给另一个只有一个目的的类，帮助我们遵循 SRP 原则，也让代码更 Pythonic。

让我给你举个例子。你们大多数人都会知道 @property 装饰器，它基本上与描述符的作用相同。现在，让我们编写一个验证汽车油箱容量的类：

在上面的代码示例中，定义了一个有油箱的汽车类，我们希望限制油箱的容量不能小于 0 或高于 60 升。

@fuel_amount.setter 对赋值做检查，如果小于 0 或大于 60，就会引发 ValueError。为了获取油箱的容量，我们使用 @property，从私有属性 _fuel_amount 返回。

这看起来简单，好像也没什么问题，不过你细品一下，就会发现当属性越来越多的时候，你会看到满天的 property 和一堆业务逻辑代码的 setter，最后就是一个非常臃肿的 Car 类，看到你想吐，这与 Python 的设计哲学简单优雅相去甚远。

幸运的是，Python 有描述符。

现在来看看下面使用了描述符的代码，是不是清爽了很多：

这里的类 SixtyLitresCapacity 就是一个描述符类，作用就是限制大小为 0 到 60，具体代码如下：

其实也很简单，一个类定义了一个 __get__ 和 __set__ 方法，就可以作为一个描述符类（还要注意参数列表）。

需要注意的是，只有为类属性设置描述符时才有效。如果将描述符用于实例属性，Python 会忽略它。

我们还可以做的更好，比如说将描述符类做得更加通用：

这里的描述符类 IsBetween 代码如下：

在 IsBetween 里，我们添加了一些新东西。

1、添加了__init__方法，以启用上下边界的初始化（min_value 和 max_value），这样，不仅可以有 60 升的油箱，还可以在油箱只剩下 5 升燃料时发出告警的功能。为了抛出不同的异常，将异常通过__init__方法的参数传进去。

2、添加了__set_name__(self, owner, name)方法。因为私有属性不一定是_fuel_amount，可以是你喜欢的任何属性。这种个方法打开了将属性名传递给给描述符类的大门。没有这个方法，描述符将无法从类中获得任何信息。

可以看到，IsBetween 这个描述符类更加通用，可以描述诸如电池电量、年龄属性、温度等属性。

你看，描述符类是不是非常有用？同时也帮助我们的代码遵循 SRP。

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