使用@property

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在绑定属性时，如果我们直接把属性暴露出去，虽然写起来很简单，但是，没办法检查参数，导致可以把成绩随便改：

s = Student()
s.score = 9999

这显然不合逻辑。为了限制 score 的范围，可以通过一个 set_score() 方法来设置成绩，再通过一个 get_score() 来获取成绩，这样，在 set_score() 方法里，就可以检查参数：

class Student(object):
    def get_score(self):
         return self._score
 
    def set_score(self, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise ValueError('score must be an integer!')
        if value < 0 or value > 100:
            raise ValueError('score must between 0 ~ 100!')
        self._score = value

现在，对任意的 Student 实例进行操作，就不能随心所欲地设置 score 了：

>>> s = Student()
>>> s.set_score(60) # ok!
>>> s.get_score()
60
>>> s.set_score(9999)
Traceback (most recent call last):
  ...
ValueError: score must between 0 ~ 100!

但是，上面的调用方法又略显复杂，没有直接用属性这么直接简单。

有没有既能检查参数，又可以用类似属性这样简单的方式来访问类的变量呢？对于追求完美的 Python 程序员来说，这是必须要做到的！

还记得装饰器（decorator）可以给函数动态加上功能吗？对于类的方法，装饰器一样起作用。Python 内置的 @property 装饰器就是负责把一个方法变成属性调用的：

class Student(object):
    @property
    def score(self):
        return self._score
 
    @score.setter
    def score(self, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise ValueError('score must be an integer!')
        if value < 0 or value > 100:
            raise ValueError('score must between 0 ~ 100!')
        self._score = value

@property的实现比较复杂，我们先考察如何使用。把一个 getter 方法变成属性，只需要加上 @property 就可以了，此时，@property本身又创建了另一个装饰器@score.setter，负责把一个 setter 方法变成属性赋值，于是，我们就拥有一个可控的属性操作：

>>> s = Student()
>>> s.score = 60 # OK，实际转化为 s.set_score(60)
>>> s.score # OK，实际转化为 s.get_score()
60
>>> s.score = 9999
Traceback (most recent call last):
  ...
ValueError: score must between 0 ~ 100!

注意到这个神奇的@property，我们在对实例属性操作的时候，就知道该属性很可能不是直接暴露的，而是通过 getter 和 setter 方法来实现的。

还可以定义只读属性，只定义 getter 方法，不定义 setter 方法就是一个只读属性：

class Student(object):
    @property
    def birth(self):
        return self._birth
 
    @birth.setter
    def birth(self, value):
        self._birth = value
 
    @property
    def age(self):
        return 2015 - self._birth

上面的 birth 是可读写属性，而 age 就是一个 只读 属性，因为 age 可以根据 birth 和当前时间计算出来。

要特别注意：属性的方法名不要和实例变量重名。例如，以下的代码是错误的：

class Student(object):
    # 方法名称和实例变量均为 birth:
    @property
    def birth(self):
        return self.birth

这是因为调用 s.birth 时，首先转换为方法调用，在执行 return self.birth 时，又视为访问 self 的属性，于是又转换为方法调用self.birth()，造成无限递归，最终导致栈溢出报错RecursionError。

小结

@property广泛应用在类的定义中，可以让调用者写出简短的代码，同时保证对参数进行必要的检查，这样，程序运行时就减少了出错的可能性。

练习

请利用 @property 给一个 Screen 对象加上 width 和height属性，以及一个只读属性resolution：

class Screen(object):
    pass
 
# 测试:
s = Screen()
s.width = 1024
s.height = 768
print('resolution =', s.resolution)
if s.resolution == 786432:
    print('测试通过!')
else:
    print('测试失败!')

参考源码

use_property.py