Python进阶之@property动态属性的实现

Python 动态属性的概念可能会被面试问到，在项目当中也非常实用，但是在一般的编程教程中不会提到，可以进修一下。

先看一个简单的例子。创建一个 Student 类，我希望通过实例来获取每个学生的一些情况，包括名字，成绩等。成绩只有等到考试结束以后才会有，所以实例化的时候不会给它赋值。

class Student:
  def __init__(self, name):
    self.name = name
    self.score = None

mike = Student('mike')

考试完以后，准备给 mike 打分：

mike.score = 999

在这里，老师一不小心多打了个 9 ,通常来说打分都是 100 分值，999 是一个非法数据，不应该赋值成功。学生一多，老师打分出现手误的情况肯定会越来越多，所以我们必须想办法修改程序，限制 score 的值必须在 0-100 分。

限制值

我们定义一个方法，如果输入的不是 0-100 的整数，就让程序报错，数据合法，我们就把 score 属性修改成功。

def set_score(self, new_score):
  if not isinstance(new_score, int):
    raise ValueError('score must be int')

  if 0 <= new_score <= 100:
    self.score = new_score
    return self.score
  else:
    raise ValueError('score invalid')

这样我们每次需要获取成绩的时候使用 self.score 获取，修改成绩的时候调用函数来修改：

mike.set_score(999)

调用以后会报错，因为 999 是非法数据。注意，这个时候我使用 self.score 还是可以进行设置，而且不报错：

self.score = 999

这显然是不行的。所以我们要提供一种机制，把 score 变成私有属性，不能让外部访问。很遗憾，python 的私有属性是伪私有。通常我们把 _ 开头的属性叫私有属性，但是这只是一种协议和规定，你看到下划线开头的属性，不要去访问了。你硬要访问，是可以的，python 并不会禁止。

使用 @property 的方式代替。

上面的方法虽然实现了功能，但是改变了属性的使用方式。平常是这样使用的：

# 获取属性
a = mike.score
# 设置属性
mike.score = 99

@property
def score(self):
  return self._score

@score.setter
def score(self, new_score):
  if not isinstance(new_score, int):
    raise ValueError('score must be int')

    if 0 <= new_score <= 100:
      self._score = new_score
      return self._score
    else:
      raise ValueError('score invalid')

动态属性的好处

• 统一了调用方式。self.score = 99 的方式，而不是函数调用的方式。
• _score 我们就不直接去使用了。你要用也可以，不建议。
• 如果我们一个属性只可以读，把 setter 部分注释掉就可以了。
  

现在我们来完善这个类，添加 birth 属性和年龄属性：

from datetime import datetime

class Student:
  def __init__(self, name, birth=1920):
    self.name = name
    self._score = None
    self.birth = birth
    self.age = datetime.now().year - self.birth

mike = Student('mike')
print(mike.birth)
print(mike.age)

birth 和 age 这两个是可以根据一个求出另外一个的。存在数据冗余问题。

age 属性这样是有问题的。mike 初始化的时候，age 已经被求出来了，如果我在下一年再去访问 age 属性，那他就是个错误的值。可以通过把 age 设成现在的秒数来验证：

self.age = datetime.now().second

mike = Student('mike')
time.sleep(5)
print(mike.age)
print(datetime.now().second)

动态显示

@property
def age(self):
  return datetime.now().year - self.birth

注意，这里不要去设置 @age.setter ，因为他是动态变化的，你修改了会造成数据不一致，它只能作为一个只读属性。

@property 作用和应用场景：

• @property 优化了属性读取和设置的可读性
• 需要限制属性的特征；
• 只读属性。如果属性只可以读，不可以写，用起来很方便。
• 这个属性根据一个变化的环境动态改变。