Python property что это

Python property что это

  • Переводы, 27 марта 2019 в 13:36
  • Никита Прияцелюк

Декораторы — один из самых полезных инструментов в Python, однако новичкам они могут показаться непонятными. Возможно, вы уже встречались с ними, например, при работе с Flask, но не хотели особо вникать в суть их работы. Эта статья поможет вам понять, чем являются декораторы и как они работают.

Что такое декоратор?

Новичкам декораторы могут показаться неудобными и непонятными, потому что они выходят за рамки «обычного» процедурного программирования как в Си, где вы объявляете функции, содержащие блоки кода, и вызываете их. То же касается и объектно-ориентированного программирования, где вы определяете классы и создаёте на их основе объекты. Декораторы не принадлежат ни одной из этих парадигм и исходят из области функционального программирования. Однако не будем забегать вперёд, разберёмся со всем по порядку.

Декоратор — это функция, которая позволяет обернуть другую функцию для расширения её функциональности без непосредственного изменения её кода. Вот почему декораторы можно рассматривать как практику метапрограммирования, когда программы могут работать с другими программами как со своими данными. Чтобы понять, как это работает, сначала разберёмся в работе функций в Python.

Как работают функции

Все мы знаем, что такое функции, не так ли? Не будьте столь уверены в этом. У функций Python есть определённые аспекты, с которыми мы нечасто имеем дело, и, как следствие, они забываются. Давайте проясним, что такое функции и как они представлены в Python.

Функции как процедуры

С этим аспектом функций мы знакомы лучше всего. Процедура — это именованная последовательность вычислительных шагов. Любую процедуру можно вызвать в любом месте программы, в том числе внутри другой процедуры или даже самой себя. По этой части больше нечего сказать, поэтому переходим к следующему аспекту функций в Python.

Функции как объекты первого класса

В Python всё является объектом, а не только объекты, которые вы создаёте из классов. В этом смысле он (Python) полностью соответствует идеям объектно-ориентированного программирования. Это значит, что в Python всё это — объекты:

  • числа;
  • строки;
  • классы (да, даже классы!);
  • функции (то, что нас интересует).

Тот факт, что всё является объектами, открывает перед нами множество возможностей. Мы можем сохранять функции в переменные, передавать их в качестве аргументов и возвращать из других функций. Можно даже определить одну функцию внутри другой. Иными словами, функции — это объекты первого класса. Из определения в Википедии:

Объектами первого класса в контексте конкретного языка программирования называются элементы, с которыми можно делать всё то же, что и с любым другим объектом: передавать как параметр, возвращать из функции и присваивать переменной.

И тут в дело вступает функциональное программирование, а вместе с ним — декораторы.

Функциональное программирование — функции высших порядков

В Python используются некоторые концепции из функциональных языков вроде Haskell и OCaml. Пропустим формальное определение функционального языка и перейдём к двум его характеристикам, свойственным Python:

  • функции являются объектами первого класса;
  • следовательно, язык поддерживает функции высших порядков.

Функциональному программированию присущи и другие свойства вроде отсутствия побочных эффектов, но мы здесь не за этим. Лучше сконцентрируемся на другом — функциях высших порядков. Что есть функция высшего порядка? Снова обратимся к Википедии:

Функции высших порядков — это такие функции, которые могут принимать в качестве аргументов и возвращать другие функции.

Если вы знакомы с основами высшей математики, то вы уже знаете некоторые математические функции высших порядков порядка вроде дифференциального оператора d/dx. Он принимает на входе функцию и возвращает другую функцию, производную от исходной. Функции высших порядков в программировании работают точно так же — они либо принимают функцию(и) на входе и/или возвращают функцию(и).

Читайте также:  Авто для большой семьи с 3 детьми

Пара примеров

Раз уж мы ознакомились со всеми аспектами функций в Python, давайте продемонстрируем их в коде:

Здесь мы определили простую функцию. Из фрагмента кода далее вы увидите, что эта функция, как и классы с числами, является объектом в Python:

Как вы заметили, функция hello_world принадлежит типу . Это означает, что она является объектом класса function . Кроме того, класс, который мы определили, принадлежит классу type . От этого всего голова может пойти кругом, но чуть поигравшись с функцией type вы со всем разберётесь.

Теперь давайте посмотрим на функции в качестве объектов первого класса.

«КРОК», Москва, от 100 000 до 250 000 ₽

Мы можем хранить функции в переменных:

Определять функции внутри других функций:

Передавать функции в качестве аргументов и возвращать их из других функций:

Из этих примеров должно стать понятно, насколько функции в Python гибкие. С учётом этого можно переходить к обсуждению декораторов.

Как работают декораторы

Повторим определение декоратора:

Декоратор — это функция, которая позволяет обернуть другую функцию для расширения её функциональности без непосредственного изменения её кода.

Раз мы знаем, как работают функции высших порядков, теперь мы можем понять как работают декораторы. Сначала посмотрим на пример декоратора:

Здесь decorator_function() является функцией-декоратором. Как вы могли заметить, она является функцией высшего порядка, так как принимает функцию в качестве аргумента, а также возвращает функцию. Внутри decorator_function() мы определили другую функцию, обёртку, так сказать, которая обёртывает функцию-аргумент и затем изменяет её поведение. Декоратор возвращает эту обёртку. Теперь посмотрим на декоратор в действии:

Магия, не иначе! Просто добавив @decorator_function перед определением функции hello_world() , мы модифицировали её поведение. Однако как вы уже могли догадаться, выражение с @ является всего лишь синтаксическим сахаром для hello_world = decorator_function(hello_world) .

Иными словами, выражение @decorator_function вызывает decorator_function() с hello_world в качестве аргумента и присваивает имени hello_world возвращаемую функцию.

И хотя этот декоратор мог вызвать вау-эффект, он не очень полезный. Давайте взглянем на другие, более полезные (наверное):

Здесь мы создаём декоратор, замеряющий время выполнения функции. Далее мы используем его на функции, которая делает GET-запрос к главной странице Google. Чтобы измерить скорость, мы сначала сохраняем время перед выполнением обёрнутой функции, выполняем её, снова сохраняем текущее время и вычитаем из него начальное.

После выполнения кода получаем примерно такой результат:

К этому моменту вы, наверное, начали осознавать, насколько полезными могут быть декораторы. Они расширяют возможности функции без редактирования её кода и являются гибким инструментом для изменения чего угодно.

Используем аргументы и возвращаем значения

В приведённых выше примерах декораторы ничего не принимали и не возвращали. Модифицируем наш декоратор для измерения времени выполнения:

Вывод после выполнения:

Как вы видите, аргументы декорируемой функции передаются функции-обёртке, после чего с ними можно делать что угодно. Можно изменять аргументы и затем передавать их декорируемой функции, а можно оставить их как есть или вовсе забыть про них и передать что-нибудь совсем другое. То же касается возвращаемого из декорируемой функции значения, с ним тоже можно делать что угодно.

Декораторы с аргументами

Мы также можем создавать декораторы, которые принимают аргументы. Посмотрим на пример:

Здесь мы модифицировали наш старый декоратор таким образом, чтобы он выполнял декорируемую функцию iters раз, а затем выводил среднее время выполнения. Однако чтобы добиться этого, пришлось воспользоваться природой функций в Python.

Читайте также:  You tube com pair

Функция benchmark() на первый взгляд может показаться декоратором, но на самом деле таковым не является. Это обычная функция, которая принимает аргумент iters , а затем возвращает декоратор. В свою очередь, он декорирует функцию fetch_webpage() . Поэтому мы использовали не выражение @benchmark , а @benchmark(iters=10) — это означает, что тут вызывается функция benchmark() (функция со скобками после неё обозначает вызов функции), после чего она возвращает сам декоратор.

Да, это может быть действительно сложно уместить в голове, поэтому держите правило:

Декоратор принимает функцию в качестве аргумента и возвращает функцию.

В нашем примере benchmark() не удовлетворяет этому условию, так как она не принимает функцию в качестве аргумента. В то время как функция actual_decorator() , которая возвращается benchmark() , является декоратором.

Объекты-декораторы

Напоследок стоит упомянуть, что не только функции, а любые вызываемые объекты могут быть декоратором. Экземпляры классов/объекты с методом __call__() тоже можно вызывать, поэтому их можно использовать в качестве декораторов. Эту функциональность можно использовать для создания декораторов, хранящих какое-то состояние. Например, вот декоратор для мемоизации:

Само собой, этот декоратор нужен в основном в демонстрационных целях, в реальном приложении для подобного кеширования стоит использовать functools.lru_cache .

Тут будут перечислены некоторые важные вещи, которые не были затронуты в статье или были затронуты вскользь. Вам может показаться, что они расходятся с тем, что было написано в статье до этого, но на самом деле это не так.

  • Декораторы не обязательно должны быть функциями, это может быть любой вызываемый объект.
  • Декораторы не обязаны возвращать функции, они могут возвращать что угодно. Но обычно мы хотим, чтобы декоратор вернул объект того же типа, что и декорируемый объект. Пример:
  • Также декораторы могут принимать в качестве аргументов не только функции. Здесь можно почитать об этом подробнее.
  • Необходимость в декораторах может быть неочевидной до написания библиотеки. Поэтому, если декораторы кажутся вам бесполезными, посмотрите на них с точки зрения разработчика библиотеки. Хорошим примером является декоратор представления в Flask.
  • Также стоит обратить внимание на functools.wraps() — функцию, которая помогает сделать декорируемую функцию похожей на исходную, делая такие вещи, как сохранение doctstring исходной функции.

Заключение

Надеемся, эта статья помогла вам понять, какая «магия» лежит в основе работы декораторов.

fget — Функция, реализующая возврат значения свойства.

fset — Функция, реализующая установку значения свойства.

fdel — Функция, реализующая удаление значения свойства.

doc — Строка документации для создаваемого свойства. +py2.5 Если не задано , будет использовано описание от ‘fget’ (если оно существует).

Позволяет использовать методы в качестве свойств объектов — порождает дескриптор, позволяющий создавать «вычисляемые» свойства (тип property ).

Пример использования в классическом виде:

Используя функцию в качестве декоратора можно легко создавать вычисляемые свойства только для чтения:

+py2.6 Объект свойства также предоставляет методы getter , setter , deleter , которые можно использовать в качестве декораторов для указания функций реализующих получение, установку и удаление свойства соответственно. Следующий код эквивалентен коду из первого примера:

Декораторы Python весьма хороши, однако их достаточно сложно понять при первом знакомстве. Декоратор в Python – это функция, которая принимает другую функцию в качестве аргумента. Декоратор модифицирует или повышает принятую функцию и выдает измененную. Это значит, что когда вы вызываете декорированную функцию, вы получите функцию, которая может иметь небольшие отличия, в виде дополнительных функций, совмещенных с базовым определением. Но давайте немного притормозим. Нам нужно рассмотреть основу декоратора, а именно функцию.

Простая функция

Python Функция это блок кода, который начинается с ключевого слова def, с дальнейшим названием функции. Функция может принимать от нуля и более аргументов, ключевые аргументы или сочетание этих аргументов. Функция всегда выдает результат. Если вы не определили, что именно она должна выдавать, она выдаст None. Вот очень простой пример функции, которая выдает строку:

Читайте также:  Excel как вставить только в видимые ячейки

Все что мы сделали в этом коде, это вызвали функцию и указали значение выдачи. Давайте создадим другую функцию:

Эта функция принимает один аргумент и этот аргумент должен быть функцией или вызываемой. По факту, ее стоит вызывать, используя определенную в прошлом функцию. Вы заметите, что это функция содержит вложенную внутрь функцию, которую мы называем other_func. Она принимает результат переданной функции, её выражение и создает строку, которая говорит нам о том, что мы сделали, после чего она возвращается.

Давайте взглянем на полную версию данного кода:

Так и работает декоратор. Мы создали одну функцию и передали её другой второй функции. Вторая функция является функцией декоратора. Декоратор модифицирует или усиливает функцию, которая была передана и возвращает модификацию. Если вы запустите этот код, вы увидите следующий выход в stdout:

Давайте немного изменим код, чтобы превратить another_function в декоратор:

Обратите внимание на то, что декоратор начинается с символа @, за которым следует название функции, которую мы собираемся «декорировать». Для получения декоратора python, вам нужно только разместить его в строке перед определением функции. Теперь, когда мы вызываем **a_function, она будет декорирована, и мы получим следующий результат:

Давайте создадим декоратор, который будет делать что-нибудь полезное.

Создание логируемого декоратора

Возможно, вам потребуется логировать того, что делает ваша функция. Большую часть времени логинг будет встроен внутри вашей функции. Однако, бывают случаи, когда вам нужно сделать это на уровне функции, что бы получить представление о потоке программы или, возможно, для следования тем или иным условиям бизнеса, таким как аудит. Посмотрим на небольшой декоратор, который мы можем использовать для записи названия любой функции и того, что она делает:

Этот небольшой скрипт содержит функцию log, которая принимает функцию как единственный аргумент. Мы создаем объект логгер, а название лог файла такое же, как и у функции. После этого, функция log будет записывать, как наша функция была вызвана и что она возвращает, если возвращает.

Встроенные декораторы

Python содержит несколько встроенных декораторов. Из всех этих декораторов, самой важной троицей являются:

Также существуют декораторы в различных разделах стандартной библиотеки Python. Одним из примеров является functools.wraps. Мы сосредоточимся на трех главных декораторах, указанных выше.

@classmethod и @staticmethod

Я не пользовался ими ранее, так что сделал небольшое исследование.

  • Декоратор * может быть вызван при помощи экземпляра класса, или напрямую, через собственный класс Python в качестве первого аргумента. В соответствии с документацией Python: он может быть вызван как в классе (например, C.f()), или в экземпляре (например, C().f()). Экземпляр игнорируется, за исключением его класса. Если метод класса вызван для выведенного класса, то объект выведенного класса передается в качестве подразумеваемого первого аргумента.
  • Декоратор @classmethod, в первую очередь, используется как чередуемый конструктор или вспомогательный метод для инициализации.
  • Декоратор * — это просто функция внутри класса. Вы можете вызывать их обоих как с инициализацией класса так и без создания экземпляра класса. Обычно это применяется в тех случаях, когда у вас есть функция, которая, по вашему убеждению, имеет связь с классом. По большей части, это выбор стиля.

Если мы взглянем на пример кода, в котором показано, как работает декоратор, это может помочь понять основные принципы:

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector