Python動態屬性有什麼用

Python 動態屬性的概念可能會被面試問到，在專案當中也非常實用，但是在一般的程式設計教學中不會提到，可以進修一下。

先看一個簡單的例子。建立一個 Student 類，我希望通過範例來獲取每個學生的一些情況，包括名字，成績等。成績只有等到考試結束以後才會有，所以範例化的時候不會給它賦值。

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

mike = Student('mike')

考試完以後，準備給 mike 打分：

mike.score = 999

在這裡，老師一不小心多打了個 9 ,通常來說打分都是 100 分值，999 是一個非法資料，不應該賦值成功。學生一多，老師打分出現手誤的情況肯定會越來越多，所以我們必須想辦法修改程式，限制 score 的值必須在 0-100 分。

限制值

我們定義一個方法，如果輸入的不是 0-100 的整數，就讓程式報錯，資料合法，我們就把 score 屬性修改成功。

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')

這樣我們每次需要獲取成績的時候使用 self.score 獲取，修改成績的時候呼叫函數來修改：

mike.set_score(999)

呼叫以後會報錯，因為 999 是非法資料。注意，這個時候我使用 self.score 還是可以進行設定，而且不報錯：

self.score = 999

這顯然是不行的。所以我們要提供一種機制，把 score 變成私有屬性，不能讓外部存取。很遺憾，python 的私有屬性是偽私有。通常我們把 _ 開頭的屬性叫私有屬性，但是這只是一種協定和規定，你看到下劃線開頭的屬性，不要去存取了。你硬要存取，是可以的，python 並不會禁止。

使用 @property 的方式代替。

上面的方法雖然實現了功能，但是改變了屬性的使用方式。平常是這樣使用的：

# 獲取屬性
a = mike.score
# 設定屬性
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')

動態屬性的好處

• 統一了呼叫方式。self.score = 99 的方式，而不是函數呼叫的方式。
• _score 我們就不直接去使用了。你要用也可以，不建議。
• 如果我們一個屬性只可以讀，把 setter 部分註釋掉就可以了。

現在我們來完善這個類，新增 birth 屬性和年齡屬性：

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 這兩個是可以根據一個求出另外一個的。存在資料冗餘問題。

• age 屬性這樣是有問題的。mike 初始化的時候，age 已經被求出來了，如果我在下一年再去存取 age 屬性，那他就是個錯誤的值。可以通過把 age 設成現在的秒數來驗證：

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

動態顯示

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

注意，這裡不要去設定 @age.setter ，因為他是動態變化的，你修改了會造成資料不一致，它只能作為一個唯讀屬性。

@property 作用和應用場景：

• @property 優化了屬性讀取和設定的可讀性
• 需要限制屬性的特徵；
• 唯讀屬性。如果屬性只可以讀，不可以寫，用起來很方便。
• 這個屬性根據一個變化的環境動態改變。

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