使用__slots__

如果我們想要限制例項的屬性怎麼辦？比如，只允許對Student例項新增name和age屬性。

為了達到限制的目的，Python允許在定義class的時候，定義一個特殊的__slots__變數，來限制該class例項能新增的屬性：

class Student(object):
    __slots__ = ('name', 'age') # 用tuple定義允許繫結的屬性名稱

>>> s = Student() # 建立新的例項
>>> s.name = 'Michael' # 繫結屬性'name'
>>> s.age = 25 # 繫結屬性'age'
>>> s.score = 99 # 繫結屬性'score'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'Student' object has no attribute 'score'

 

由於’score’沒有被放到__slots__中，所以不能繫結score屬性，試圖繫結score將得到AttributeError的錯誤。

使用__slots__要注意，__slots__定義的屬性僅對當前類例項起作用，對繼承的子類是不起作用的：

>>> class GraduateStudent(Student):
...     pass
...
>>> g = GraduateStudent()
>>> g.score = 9999
>>> 

除非在子類中也定義__slots__，這樣，子類例項允許定義的屬性就是自身的__slots__加上父類的__slots__。

使用@property

1、為什麼使用@property

在繫結屬性時，如果我們直接把屬性暴露出去，雖然寫起來很簡單，但是，沒辦法檢查引數，導致可以把成績隨便改：

s = Student()
s.score = 9999

這顯然不合邏輯。為了限制score的範圍，可以通過一個set_score()方法來設定成績，再通過一個get_score()來獲取成績，這樣，在set_score()方法裡，就可以檢查引數：

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
 

現在，對任意的Student例項進行操作，就不能隨心所欲地設定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，上面的呼叫方法又略顯複雜，沒有直接用屬性這麼直接簡單。

2、使用@property裝飾器

Python內建的@property裝飾器就是負責把一個方法變成屬性呼叫的：

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

把一個getter方法變成屬性，只需要加上@property就可以了，此時，@property本身又建立了另一個裝飾器@score.setter，負責把一個setter方法變成屬性賦值，於是，我們就擁有一個可控的屬性操作：

>>> s = Student()
>>> s.score = 60 # OK，實際轉化為s.set_score(60)
>>> s.score # OK，實際轉化為s.get_score()
60
>>> s.score = 9999
Traceback (most recent call last):
  ...
ValueError: score must between 0 ~ 100!

3、定義只讀屬性 只定義getter方法，不定義setter方法就是一個只讀屬性：

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是可讀寫屬性，而age就是一個只讀屬性，因為age可以根據birth和當前時間計算出來。

小結：@property廣泛應用在類的定義中，可以讓呼叫者寫出簡短的程式碼，同時保證對引數進行必要的檢查，這樣，程式執行時就減少了出錯的可能性。