# 描述器学习指南

## 引言

Python 语言当前使用的解释器主要是 CPython，也就是说，基于面向过程的 C 语言构建了面向对象的 Python，那么其中的基础原理有哪些值得我们学习呢？

{% hint style="success" %}
**描述器**
{% endhint %}

我们来看看官方文档是怎么形容描述器的吧。

> **学习描述器能更深地理解 Python 工作的原理并更加体会到其设计的优雅性。**\
> **描述器是一个强大而通用的协议。**\
> **描述器是特征属性、方法静态方法、类方法和 `super()` 背后的实现机制。**\
> **描述器在 Python 内部被广泛使用，实现了自 2.2 版本中（最早由** [**PEP252**](https://www.python.org/dev/peps/pep-0252/) **提出）引入的新式类。**\
> **描述器简化了底层的 C 代码并为 Python 的日常程序提供了一组灵活的新工具。**

事实上描述器这个主题并不冷门，网上已有了大量的讨论。但是前几天在翻译官方文档间隙查资料的时候，发现已有的博文和参考资料大都比较零散，故在此作以简单整合。

{% hint style="info" %}
**本文的编排顺序是作者精心调整过的，建议您按照标题顺序依次阅读。**
{% endhint %}

作者秉持 **KISS** 主义，故而本文不对已有的博文做重复陈述，只给出对应链接。

**Keep it Simple, Stupid!**

## 0. 粗览官方文档

首先我们当然要 **浏览** 一下官方文档了，作者已经贡献了简中翻译。

[【官方文档】描述器使用指南](https://docs.python.org/zh-cn/3.9/howto/descriptor.html)

![transifex](/files/-MeXv_RROPI-pXMHAEBI)

## 1. 了解 Python 属性访问顺序

首先，面向对象与面向过程的区别之一就是`cls.attribute`形式的调用，这被称为属性调用，这里的属性是指广义上的，**包括基础属性和方法**。\
那么我们就先来了解一下 Python 中的属性调用的顺序：

[python 高级编程——描述符 Descriptor 详解（上篇）——python 对象的属性访问优先级与属性的控制与访问）](https://blog.csdn.net/qq_27825451/article/details/84848341)\
[python 高级编程——描述符 Descriptor 详解（中篇）——python 对象的属性访问优先级与属性的控制与访问）](https://blog.csdn.net/qq_27825451/article/details/84767061)

### **对象属性访问顺序**

1. 依照 **MRO** 顺序的类的类属性中的 **数据描述器属性**
2. **实例对象的属性**`object.__dict__`
3. 依照 MRO 顺序的类的类属性中的 **非数据描述器属性**
4. 依照 MRO 顺序的类的类属性中的 **普通（非描述器）属性**`cls.__dict__`

### **类属性访问顺序**

1. 依照元类的 MRO 顺序的类的类属性中的 **元类数据描述器属性**
2. 依照 MRO 顺序的类的类属性中的 **数据描述器属性**
3. 依照 MRO 顺序的类的类属性中的 **普通（非描述器）属性**`cls.__dict__`
4. 依照 MRO 顺序的类的类属性中的 **非数据描述器属性**
5. 依照元类的 MRO 顺序的类的类属性中的 **元类非数据描述器属性**

{% hint style="info" %}
Python 中 **类的本质是元类创建的对象**，所以相当于是外面套了一层不包含普通属性（亦即非描述器属性）的对象属性访问顺序。
{% endhint %}

## 2. 了解描述器协议

现在我们可以去看一下描述器的核心内容了。

[python 高级编程——描述符 Descriptor 详解（下篇）——python 描述符三剑客详解](https://blog.csdn.net/qq_27825451/article/details/84848341)

### **描述器协议**

```python
descr.__get__(self, obj, type=None)

descr.__set__(self, obj, value)

descr.__delete__(self, obj)
```

定义这些方法中的任何一个的对象被视为描述器，在被作为属性时覆盖其默认行为。

> 仅当一个包含这些方法的类（称为 *描述器类*）的实例出现于一个 *所有者类* 中的时候才会起作用（该描述器必须在所有者类或其某个上级类的字典中）。

如果一个对象定义了 `__set__()` 或 `__delete__()`，则它会被视为数据描述器。\
仅定义了 `__get__()` 的描述器称为非数据描述器（它们通常被用于方法，但也可以有其他用途）。

数据和非数据描述器的不同之处在于，如何计算实例字典中条目的替代值。\
如果实例的字典具有与数据描述器同名的条目，则数据描述器优先。如果实例的字典具有与非数据描述器同名的条目，则该字典条目优先。

为了使数据描述器成为只读的，应该同时定义 `__get__()` 和 `__set__()` ，并在 `__set__()` 中引发 `AttributeError` 。用引发异常的占位符定义 `__set__()` 方法使其成为数据描述器。

## 3. 探究描述器核心原理

如果想要彻底地理解描述器，那么我们就不得不了解一下描述器的具体代码实现。\
但是直接上源码未必太过硬核，以流程图的形式去解析可能是最好的方式，下面这篇文章正是如此。

[描述器 (1)](https://www.dazhuanlan.com/2020/02/29/5e5965cea4d60/)

## 4. 实例练习

学习了这么多原理，最后自然要来个有实际意义例子来练练手了。看看怎样利用描述器来实现装饰器 `property` 吧。

[property 装饰器的描述器实现](/python/property.md)

## 5. 细究官方文档

最后我们就可以再回头看看官方文档了，相信这次你可以轻松理解其中内容。

[【官方文档】描述器使用指南](https://docs.python.org/zh-cn/3.9/howto/descriptor.html)

## 参考源

1. [【官方文档】描述器使用指南](https://docs.python.org/zh-cn/3.9/howto/descriptor.html)
2. [python 高级编程——描述符 Descriptor 详解（上篇）——python 对象的属性访问优先级与属性的控制与访问）](https://blog.csdn.net/qq_27825451/article/details/84848341)
3. [python 高级编程——描述符 Descriptor 详解（中篇）——python 对象的属性访问优先级与属性的控制与访问）](https://blog.csdn.net/qq_27825451/article/details/84767061)
4. [python 高级编程——描述符 Descriptor 详解（下篇）——python 描述符三剑客详解](https://blog.csdn.net/qq_27825451/article/details/84848341)
5. [python 高级编程——描述符 Descriptor 详解（补充篇）——python 描述符实现一些底层高级功能](https://blog.csdn.net/qq_27825451/article/details/84848341)
6. [描述器 (1)](https://www.dazhuanlan.com/2020/02/29/5e5965cea4d60/)
7. [Python 中的类与描述器 (Descriptors)](https://blog.csdn.net/u013008795/article/details/90646667)
8. [property 装饰器的描述器实现](https://blog.csdn.net/WH2099/article/details/105328929)


---

# Agent Instructions: Querying This Documentation

If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question.

Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter:

```
GET https://blog.wh2099.com/python/descriptor.md?ask=<question>
```

The question should be specific, self-contained, and written in natural language.
The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation.

Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.