描述符是python中用于自定義屬性訪問行為的對象，其核心在于實現__get__、__set__和__delete__方法。1. __get__用于獲取屬性值，當訪問屬性時觸發；2. __set__用于設置屬性值，控制賦值過程；3. __delete__用于刪除屬性。描述符必須作為類屬性存在才生效，且數據描述符（含__set__或__delete__）優先級高于實例字典。若將值存儲在描述符自身，會導致所有實例共享該值，應避免此做法。掌握描述符機制有助于深入理解屬性訪問、裝飾器及Property等內置工具的實現原理，并可用于高級特性如類型檢查和自動屬性管理。
在python中，描述符（Descriptor）是一種實現特定協議的對象，這個協議包含 __get__、__set__ 和 __delete__ 方法。通過這些方法，我們可以自定義類屬性的訪問行為。理解描述符的工作機制，有助于更深入掌握屬性訪問、裝飾器、以及像 property 這樣的內置工具背后的原理。
描述符協議的基本結構
描述符的核心在于它定義了如何通過類或實例訪問屬性。一個對象只要實現了以下任意一個方法，就可以被稱為描述符：
- __get__(self, instance, owner)：用于獲取屬性值。
- __set__(self, instance, value)：用于設置屬性值。
- __delete__(self, instance)：用于刪除屬性。
這些方法中的參數含義如下：
- self：描述符實例本身。
- instance：使用該描述符的類實例（如果是通過實例訪問的話）。
- owner：使用該描述符的類（即實例所屬的類）。
比如，當你訪問 obj.attr 時，如果 attr 是一個描述符對象，那么實際上會調用它的 __get__ 方法。
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__get__ 的工作方式
當訪問某個屬性時，Python解釋器會在類和實例的命名空間中查找該屬性。如果找到的是一個實現了 __get__ 的對象，并且這個對象是“數據描述符”（有 __set__ 或 __delete__）或者“非數據描述符”，那么就會觸發 __get__ 方法。
舉個例子：
class MyDescriptor: def __get__(self, instance, owner): print("Getting value") return 42 class MyClass: attr = MyDescriptor() obj = MyClass() print(obj.attr)
輸出為：
Getting value 42
在這個例子中，訪問 obj.attr 實際上調用了 MyDescriptor.__get__ 方法。這里的關鍵點是，描述符必須作為類屬性存在于另一個類中才會生效，不能直接賦值給實例屬性。
__set__ 的作用與限制
如果你希望描述符可以控制屬性的賦值過程，就需要實現 __set__ 方法。這個方法會在你執行類似 obj.attr = value 的操作時被調用。
來看一個簡單的實現：
class MyDescriptor: def __get__(self, instance, owner): print("Getting value") return self.value def __set__(self, instance, value): print("Setting value") self.value = value class MyClass: attr = MyDescriptor() obj = MyClass() obj.attr = 100 print(obj.attr)
輸出：
Setting value Getting value 100
注意幾點：
- 如果一個描述符沒有實現 __set__，那它就是一個“非數據描述符”，這時候實例字典中可以直接覆蓋這個屬性。
- 如果描述符同時實現了 __get__ 和 __set__，它就是“數據描述符”，這時實例字典中的同名屬性會被忽略。
- 描述符的 __set__ 方法通常會把值保存在實例上而不是描述符自身，否則多個實例共享同一個值。
例如，在上面的例子中，如果我們想讓每個 MyClass 實例都有自己的值，應該把值存在 instance 上：
def __set__(self, instance, value): instance._value = value def __get__(self, instance, owner): return instance._value
這樣就能避免不同實例之間的值互相干擾。
常見誤區與注意事項
使用描述符時有幾個常見的坑需要注意：
- 不要把值存在描述符自己身上：這會導致所有使用該描述符的實例共享同一個值。
- 確保描述符是類屬性：如果不是放在類中而是賦值給實例，描述符不會起作用。
- 區分數據描述符和非數據描述符：前者優先級高于實例字典，后者則相反。
- 避免循環引用：在 __get__ 或 __set__ 中不小心修改了自身屬性，可能會導致無限遞歸。
基本上就這些內容了。描述符是Python底層機制的一部分，雖然不常用，但在實現高級特性如類型檢查、自動屬性管理等方面非常有用。掌握其原理，能讓你寫出更靈活、可控的類設計。
