Python奇怪的类变量用法

Question

假设我们有以下代码：

class A:
    var = 0
a = A()

我确实明白a.var 和A.var 是不同的变量，我想我明白为什么会发生这种情况。我认为这只是 python 数据模型的副作用，因为为什么有人要修改实例中的类变量？

然而，今天我遇到了这样一个奇怪的例子：它在谷歌应用引擎db.Model reference中。 Google 应用引擎数据存储假设我们继承 db.Model 类并将键作为类变量引入：

class Story(db.Model):
    title = db.StringProperty()
    body = db.TextProperty()
    created = db.DateTimeProperty(auto_now_add=True)
s = Story(title="The Three Little Pigs")

我不明白他们为什么希望我这样做？为什么不引入构造函数，只使用实例变量呢？

Answer 1

如果所有变量都声明为instance variables，那么使用Story 类作为superclass 的classes 将继承任何内容。

Answer 2

这些类变量是 Google App Engine 生成其模型的元数据。

仅供参考，在您的示例中，a.var == A.var。

>>> class A:
...     var = 0
... 
... a = A()
... A.var = 3
... a.var == A.var
1: True

Answer 3

db.Model 类是经典模型视图控制器设计模式中的“模型”样式类。 那里的每个作业实际上都是在数据库中设置列，同时还提供了一个易于使用的界面供您进行编程。这就是为什么

title="The Three Little Pigs"

将更新对象以及数据库中的列。

有一个构造函数（毫无疑问在 db.Model 中）处理这个传递逻辑，它会接受一个关键字 args 列表并消化它来创建这个关系模型。

这就是变量按原样设置的原因，以便保持这种关系。

编辑：让我更好地描述一下。普通类只是为对象设置蓝图。它有实例变量和类变量。由于继承了 db.Model，这实际上是在做第三件事：在数据库中设置列定义。为了完成第三项任务，它在幕后对属性设置和获取等内容进行了广泛的更改。几乎一旦你从 db.Model 继承，你就不再是一个真正的类，而是一个数据库模板。长话短说，这是使用类的一个非常特殊的边缘案例

Answer 4

从模型和属性文档来看，模型似乎覆盖了 __getattr__ 和 __setattr__ 方法，因此实际上“Story.title = ...”实际上并没有设置实例属性；而是设置与实例的属性一起存储的值。

如果你要求 story.__dict__['title']，它会给你什么？

Answer 5

我明白 a.var 和 A.var 是不同的变量

首先：到目前为止，不，他们不是。

在 Python 中，您在 class 块中声明的所有内容都属于该类。您可以通过实例查找类的属性，如果实例还没有具有该名称的东西。当您分配给一个实例的属性时，该实例现在具有该属性，而不管它之前是否具有。 （__init__，在这方面，只是另一个函数；它由 Python 的机器自动调用，但它只是为对象添加属性，它并没有神奇地为类的所有实例的内容指定某种模板 -有一个神奇的 __slots__ 类属性，但它仍然没有达到你的预期。）

但是现在，a 没有自己的.var，所以a.var 指的是A.var。您可以通过实例修改类属性 - 但请注意修改，而不是替换。当然，这要求属性的原始值是可修改的——list 符合条件，str 没有。

但是，您的 GAE 示例完全不同。 Story 类具有专门为“属性”的属性，当您“分配给”它们时，它们可以发挥各种魔力。这通过使用类的__getattr__、__setattr__ 等方法来更改赋值语法的行为。

Answer 6

其他答案大多是正确的，但错过了一件关键的事情。

如果你这样定义一个类：

class Foo(object):
  a = 5

还有一个实例：

myinstance = Foo()

那么Foo.a 和myinstance.a 是同一个变量。更改一个将更改另一个，如果您创建多个Foo 实例，则每个实例上的.a 属性将是相同的变量。这是因为 Python 解析属性访问的方式：首先它在对象的字典中查找，如果在那里找不到，它在类的字典中查找，依此类推。

这也有助于解释考虑到变量的共享性质，为什么赋值不能按您期望的方式工作：

>>> bar = Foo()
>>> baz = Foo()
>>> Foo.a = 6
>>> bar.a = 7
>>> bar.a
7
>>> baz.a
6

这里发生的事情是，当我们分配给Foo.a 时，它修改了Foo 的所有实例在您请求instance.a 时通常解析的变量。但是当我们分配给bar.a 时，Python 在该实例上创建了一个名为a 的新变量，它现在掩盖了类变量 - 从现在开始，该特定实例将始终看到它自己的本地值。

如果你希望你的类的每个实例都有一个单独的变量初始化为 5，通常的做法是这样的：

class Foo(object);
  def __init__(self):
    self.a = 5

也就是说，您定义一个类，其构造函数将新实例上的 a 变量设置为 5。

最后，App Engine 正在做的是一种完全不同的黑魔法，称为描述符。简而言之，Python 允许对象定义特殊的__get__ 和__set__ 方法。当定义这些特殊方法的类的实例附加到一个类，并且您创建该类的一个实例时，尝试访问该属性将不是设置或返回实例或类变量，而是调用特殊的 @987654338 @ 和 __set__ 方法。可以在here 找到更全面的描述符介绍，但这里有一个简单的演示：

class MultiplyDescriptor(object):
  def __init__(self, multiplicand, initial=0):
    self.multiplicand = multiplicand
    self.value = initial

  def __get__(self, obj, objtype):
    if obj is None:
      return self
    return self.multiplicand * self.value

  def __set__(self, obj, value):
    self.value = value

现在你可以这样做了：

class Foo(object):
  a = MultiplyDescriptor(2)

bar = Foo()
bar.a = 10
print bar.a # Prints 20!

描述符是大量 Python 语言背后的秘密武器。例如，property 是使用描述符实现的，方法、静态和类方法以及其他一些东西也是如此。