可变自定义类和描述符混淆

Question

我试图了解描述符的工作原理，尤其是与自定义可变类结合使用时。

我的问题的简洁摘要：

• 如何创建一个自定义类，它有描述符，但会是可变的？

现在让我们添加一些上下文和内容。我最近一直在学习 Pluralsights 高级 Python 课程，他们在其中介绍了描述符。因此，我正在使用课程中的模式。但它并没有像我预期的那样工作。

Descriptor的模式：

我使用的是完全不同的，但它具有相同的模式，只是它执行的检查更复杂。但那部分是 单元测试，所以我真的不认为这是一个问题，因为 进一步的理由请继续阅读。

class DataFrameDescriptor:

    def __init__(self):
        self._instance_data = WeakKeyDictionary()

    def __get__(self, instance, owner):
        if instance is None:
            return self
        return self._instance_data[instance]

    def __set__(self, instance, value):
        # some code which makes sure, the columns of the descriptor 
        #  stay the same
           self._instance_data[instance] = value

    def __delete__(self, instance):
        raise AttributeError("Cannot delete attribute")

描述的自定义类：

这里我再次只放置了类的脚手架，以避免真正的类实现的不必要的大量代码。 基本上，我想要的是有一个自定义类，它实现了一个排序 集合的接口，而集合又由“管理/验证” 描述符。更准确地说，我正在实施 pandas.DataFrame，我对其有某些不变的设置 形状，存储某些对象，我希望我的自定义类是 像字典一样的数据框接口

from collections.abc import MutableMapping

class MutableClass(MutableMapping):
    """ All the mutable mapping required methods are implemented and work as intended """

    descriptor = DataFrameDescriptor()

    def __init__(self, some_dict):
        df = prepare(some_dict) # prepares the dict to a dataframe
        self.descriptor = df

    def __setitem__(self, key, value):
        # some checks about the value
        self.descriptor.loc[key] = value # value must be specific

现在，我得到的错误的解释：

大多数错误都围绕__hash__ 实现，这是有道理的，因为描述符字典需要键，它们是散列。 但是，据我了解，实现__hash__ 和__eq__，它们具有相同的比较结果，是一种承诺，即对象在其运行时生命周期内不会发生变异（更改）。 就我而言，这绝对不是真的。

我已经实现了__hash__ 和__eq__ 的版本，它们可以正常工作并消除错误。然而，这基本上是一个谎言，因为：

• 我希望能够比较我的对象，比较可以告诉我它们“持有”的信息是否相同

希望我的问题足够详细且易于理解。

一个可能的改写是如何在非散列中使用描述符 自定义类。或者如何制作一个可以与 不可散列的自定义类。

Answer 1

执行此操作的通常方法是使用property 而不是自定义描述符类，并将数据存储在实例而不是描述符上：

class Mutable(object):
    def __init__(self, x):
        self.x = x
    @property
    def x(self):
        return self._x
    @x.setter(self, x):
        if x <= 0:
            raise ValueError("x must be positive")
        self._x = x

使用property，根据属性名称来选择底层实例属性的名称是很自然的；例如，我创建了一个名为 _x 的基础属性来支持名为 x 的属性，遵循在前加下划线的标准模式。

使用自定义描述符类会更尴尬，因为您不能对属性名称进行硬编码（或者至少，对属性名称进行硬编码会导致名称冲突问题）。在 Python 3.6 中更好，因为__set_name__ 让描述符知道它正在管理什么属性：

class PositiveAttr:
    def __set_name__(self, owner, name):
        self.underlying = f'_{name}'
    def __get__(self, instance, owner):
        if instance is None:
            return self
        return getattr(instance, self.underlying)
    def __set__(self, instance, value):
        if value <= 0:
            raise ValueError("Attribute must be positive")
        setattr(instance, self.underlying, value)

class Mutable:
    x = PositiveAttr()
    ...

否则，您必须告诉描述符在其构造函数中使用什么名称：

class PositiveAttr(object):
    def __init__(self, underlying):
        self.underlying = underlying
    ...

class Mutable(object):
    x = PositiveAttr('_x')
    ...