Python(3)类属性怪异

Question

注意根据要求更新为更短的代码和问题。希望这会有所帮助。

我试图了解创建类属性的各种方式（例如，@property 用于实例属性，但用于类属性/变量）。我已经尝试了这里的一些建议（例如，Using property() on classmethods 和 How to make a class property?）。

简而言之，看起来使用“Using property() on classmethods”中为 Python 3.x 推荐的元类方法会导致属性实际上没有被保留（参见测试结果）。我想知道我是否犯了一个错误，或者是否有人可以解释为什么我看到的是预期和正确的行为。

请注意，来自“How to make a class property?”的代码的行为似乎符合我的预期，但我测试了“How to make a class property?”中的“最佳”答案，但它的行为与我预期的不符。

代码

为了弄清楚，我为 Python 3.x 指定的元类方法编写了一些测试代码：

class SomeClassMeta(type):
    meta_attr = "SomeClassMeta Default meta_attr"
    # From https://stackoverflow.com/questions/128573/using-property-on-classmethods
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        self.meta_attr = "SomeClassMeta.__init__() set meta_attr"
        pass
    @property
    def meta_prop(self):
        return self.meta_attr
    @meta_prop.setter
    def meta_prop(self, val):
        self.meta_attr = val
        pass

class ClasspropertyDescriptor(object):
    # From  https://stackoverflow.com/questions/5189699/how-to-make-a-class-property
    def __init__(self, fget, fset=None):
        self.fget = fget
        self.fset = fset
    def __get__(self, obj, klass=None):
        """Get it."""
        if klass is None:
            klass = type(obj)
        return self.fget.__get__(obj, klass)()
    def __set__(self, obj, value):
        """Set it."""
        if not self.fset:
            raise AttributeError("can't set attribute")
        type_ = type(obj)
        return self.fset.__get__(obj, type_)(value)
    def setter(self, func):
        """Set some class value."""
        if not isinstance(func, (classmethod, staticmethod)):
            func = classmethod(func)
        self.fset = func
        return self

def classproperty(func):
    # From  https://stackoverflow.com/questions/5189699/how-to-make-a-class-property
    if not isinstance(func, (classmethod, staticmethod)):
        func = classmethod(func)
        pass
    return ClasspropertyDescriptor(func)

class ClasspropertyMetaClass(type):
    def __setattr__(self, key, value):
        if key in self.__dict__:
            obj = self.__dict__.get(key)
        if obj and type(obj) is ClasspropertyDescriptor:
            return obj.__set__(self, value)
        return super(ClasspropertyMetaClass, self).__setattr__(key, value)

class SomeClass(metaclass=SomeClassMeta):
    class_attr = "SomeClass Default class_attr"
    norm_attr = "SomeClass Default norm_attr"
    inst_attr = "SomeClass Default inst_attr"
    _name = "SomeClass"
    def __init__(self,name):
        """Init this."""
        self.inst_attr = "SomeClass.__init__() set inst_attr"
        self._name = name
        pass
    @property
    def norm_prop(self):
        return self.norm_attr
    @norm_prop.setter
    def norm_prop(self, val):
        self.norm_attr = val
        pass
    @classproperty
    def class_prop(self):
        return self.class_attr
    @class_prop.setter
    def class_prop(self, val):
        self.class_attr = val
        pass
    @property
    def inst_prop(self):
        """Get the instance variable (attribute)."""
        return self.inst_attr
    @inst_prop.setter
    def inst_prop(self, val):
        self.inst_attr = val
        pass
    def _info(self,attr):
        attrval = getattr(self,attr,'No Such Attribute')
        attrcval = getattr(self.__class__,attr,'No Such Attribute')
        print(f" - {self._name}.{attr} = '{attrval}', {self._name}.__class__.{attr} = '{attrcval}'")
        if isinstance(attrval,property):
            print(f" - {self._name}.{attr}.__get__() = '{attrval.__get__(self)}'")
    def info(self):
        print(f"{self._name} is a {type(self).__name__}")
        for attr in [
                'class_prop',
                'class_attr',
                'inst_attr',
                'inst_prop',
                'meta_attr',
                'meta_prop',
                'norm_attr',
                'norm_prop',
                ]:
            self._info(attr)
            self.__class__._info(self.__class__,attr)
Some_Inst = SomeClass('Some_Inst')
Some_Inst.class_prop = "Set with Some_Inst.class_prop"
Some_Inst.inst_prop = "Set with Some_Inst.inst_prop"
Some_Inst.meta_prop = "Set with Some_Inst.meta_prop"
Some_Inst.norm_prop = "Set with Some_Inst.norm_prop"
Some_Inst.info()

输出

Some_Inst is a SomeClass
 - Some_Inst.class_prop = 'Set with Some_Inst.class_prop', Some_Inst.__class__.class_prop = 'Set with Some_Inst.class_prop'
 - SomeClass.class_prop = 'Set with Some_Inst.class_prop', SomeClass.__class__.class_prop = 'No Such Attribute'
 - Some_Inst.class_attr = 'Set with Some_Inst.class_prop', Some_Inst.__class__.class_attr = 'Set with Some_Inst.class_prop'
 - SomeClass.class_attr = 'Set with Some_Inst.class_prop', SomeClass.__class__.class_attr = 'No Such Attribute'
 - Some_Inst.inst_attr = 'Set with Some_Inst.inst_prop', Some_Inst.__class__.inst_attr = 'SomeClass Default inst_attr'
 - SomeClass.inst_attr = 'SomeClass Default inst_attr', SomeClass.__class__.inst_attr = 'No Such Attribute'
 - Some_Inst.inst_prop = 'Set with Some_Inst.inst_prop', Some_Inst.__class__.inst_prop = '<property object at 0x7fdc48c594a8>'
 - SomeClass.inst_prop = '<property object at 0x7fdc48c594a8>', SomeClass.__class__.inst_prop = 'No Such Attribute'
 - SomeClass.inst_prop.__get__() = 'SomeClass Default inst_attr'
 - Some_Inst.meta_attr = 'SomeClassMeta.__init__() set meta_attr', Some_Inst.__class__.meta_attr = 'SomeClassMeta.__init__() set meta_attr'
 - SomeClass.meta_attr = 'SomeClassMeta.__init__() set meta_attr', SomeClass.__class__.meta_attr = 'SomeClassMeta Default meta_attr'
 - Some_Inst.meta_prop = 'Set with Some_Inst.meta_prop', Some_Inst.__class__.meta_prop = 'SomeClassMeta.__init__() set meta_attr'
 - SomeClass.meta_prop = 'SomeClassMeta.__init__() set meta_attr', SomeClass.__class__.meta_prop = '<property object at 0x7fdc48c59908>'
 - Some_Inst.norm_attr = 'Set with Some_Inst.norm_prop', Some_Inst.__class__.norm_attr = 'SomeClass Default norm_attr'
 - SomeClass.norm_attr = 'SomeClass Default norm_attr', SomeClass.__class__.norm_attr = 'No Such Attribute'
 - Some_Inst.norm_prop = 'Set with Some_Inst.norm_prop', Some_Inst.__class__.norm_prop = '<property object at 0x7fdc48c596d8>'
 - SomeClass.norm_prop = '<property object at 0x7fdc48c596d8>', SomeClass.__class__.norm_prop = 'No Such Attribute'
 - SomeClass.norm_prop.__get__() = 'SomeClass Default norm_attr'

问题

• 为什么SomeClass.inst_prop 和SomeClass.norm_prop 返回property() 而所有其他property()s 无论是在类还是实例上都按预期运行（即使在第一次实例化之后）？
• 我认为元类的目的是创建一个 Class 属性。那么为什么设置Some_Inst.meta_prop = "Set with Some_Inst.meta_prop" 会改变实例值而不是类值呢？请注意，Some_Inst.class_prop 的行为与我想象的一样。

Answer 1

由于您对问题进行了重大更改，因此这里有一个新答案。

- Some_Inst.inst_prop = 'Set with Some_Inst.inst_prop', Some_Inst.__class__.inst_prop = '<property object at 0x000002062A3C9B38>'

作为实例Some_Inst 的属性，评估Some_Inst.inst_prop 可以获得属性值，而评估Some_Inst.__class__.inst_prop 可以获得inst_prop 对类的含义：属性。它是在类上定义的属性，因此它将解析为实例的值和类的属性。

norm_prop 在您的第一个问题中也是如此。

关于第二个问题：“我认为元类的目的是创建一个Class属性。为什么设置Some_Inst.meta_prop = "Set with Some_Inst.meta_prop"会改变实例值而不是类值？”

因为Some_class 没有属性meta_prop，直到您将其分配给Some_Inst.meta_prop = "Set with Some_Inst.meta_prop"。 meta_prop 是您在元类上定义的属性，但由于 SomeClass 不是从 SomeClassMeta 继承的（它只是作为元类），它不在 SomeClass 上。

为什么要使用元类来定义类属性，为什么不简单地在类上定义它们呢？用蒂姆·彼得斯的话来说：

“元类是比 99% 的用户所担心的更深层次的魔法。如果你想知道是否需要它们，其实你不需要（真正需要它们的人肯定知道他们需要它们，但并不需要它们）解释为什么）。”

这篇文章有很好的进一步解释：https://realpython.com/python-metaclasses/