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Python 描述符与装饰器的区别与联系

冷炫風刃

冷炫風刃

发布时间:2026-02-25 19:49:03

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来源于php中文网

原创

描述符的 __get__ 和装饰器的 @ 本质不同:描述符是对象协议机制,通过 __get__ 等方法控制属性访问;装饰器是语法糖,本质为函数调用与赋值替换。

python 描述符与装饰器的区别与联系

描述符的 __get__ 和装饰器的 @ 本质不是一回事

描述符是 Python 对象协议层面的机制,靠类定义三个特殊方法(__get____set____delete__)控制属性访问;装饰器是语法糖,本质是函数调用 + 赋值替换。它们解决的问题域不同:描述符管“怎么取值/赋值”,装饰器管“怎么包装/增强函数或类”。

常见错误现象:Property 被当成装饰器用,结果在类外直接调用 property 实例报 TypeError: 'property' object is not callable;或者把描述符实例误当普通属性赋值,没意识到它必须定义在类级别。

  • property 是内置描述符,但它的 __get__ 只在实例访问时触发,不能当函数直接调用
  • 装饰器如 @lru_cache 作用于函数对象,返回新函数;描述符必须作为类属性存在,不能放在实例上
  • 描述符的绑定行为依赖访问路径:通过实例访问触发 __get__(self, obj, objtype),通过类访问则 objNone

什么时候该用描述符而不是装饰器

当你需要拦截对某个属性的读写逻辑,并且这个逻辑要复用在多个类或多个属性上时,描述符更合适。比如统一做类型校验、懒加载、权限检查、缓存代理——这些都发生在属性访问那一刻,不是函数调用时刻。

典型使用场景:class Config 中多个字段需强制转为 strclass CachedField 封装数据库字段的延迟加载;class ValidatedAttribute 在赋值时校验范围。

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  • 如果逻辑绑定在“属性”上(如 user.name),优先考虑描述符
  • 如果逻辑绑定在“调用”上(如 user.get_profile()),优先用装饰器
  • 描述符无法用于局部变量或函数内变量;装饰器也不能直接修饰实例属性
  • 描述符在类创建时就生效,装饰器在函数定义后立即执行(注意 @decorator 的执行时机)

__set_name__ 是描述符能“知道属性名”的关键

Python 3.6+ 引入 __set_name__,让描述符能在被赋值给类属性时自动获知自己叫什么。没有它,你就得手动传名字,容易出错或冗余。

不加 __set_name__ 的描述符,在多属性复用时会混淆上下文。比如一个 NonNegative 描述符同时用于 agescore,若内部靠字符串硬编码找字段名,就完全不可维护。

  • 必须实现 def __set_name__(self, owner, name): self.name = name 才能安全绑定属性名
  • owner 是拥有该描述符的类,可用于检查类型兼容性(比如只允许在 Model 子类中使用)
  • 装饰器没有类似机制——它不关心被装饰对象在类里叫什么,只处理函数对象本身
  • 老版本 Python(

装饰器可以封装描述符,但别反过来

你可以写一个装饰器,自动给类添加描述符属性(比如 @auto_describe 给所有 _ 开头的类变量加上描述符逻辑),这是合理组合;但反过来,用描述符去“模拟”装饰器行为(比如想让属性访问自动触发日志),通常绕路又难调试。

性能差异明显:描述符每次属性访问都走协议方法,有函数调用开销;装饰器只在定义时运行一次,调用时只是普通函数调用(除非装饰器本身做了额外代理)。

  • 示例:用装饰器生成描述符类 @make_descriptor class IntField: 是可行的设计模式
  • 但试图用描述符重写 @staticmethod@classmethod,会破坏协议语义,且无法正确处理 self 绑定
  • 兼容性注意:描述符在 __slots__ 类中仍有效,但装饰器对 __slots__ 无影响
  • 最易忽略的一点:描述符的 __set__ 如果抛异常,会中断赋值;而装饰器抛异常只影响函数调用,不影响对象结构
事情说清了就结束

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