11.18 Декораторы и дескрипторы

Декораторы

Декораторы — зачем нужны и синтаксис

• проверить, что все операнды функции — это int

• Параметрические декораторы — это не страшно!

• проверить, что все операнды функции — это заданный тип

• Декораторы классов
  • Часто не создают новый класс, а жуют и возвращают старый
  • Но можно и производный класс сделать

• Задача_1:

  • Написать декоратор_класса objcount, который добавляет в класс поле counter (это поле класса), в котором подсчитывается количество экземпляров этого класса.

  • (для начала) считает количество созданных экземпляров (перегрузка .__init__())

  • но в конце концов надо перегрузить и .__del__(), чтобы учитывать количество созданных, но не удалённых объектов

  • Стоит помнить, что .__del__() у класса может и не быть

  • Защищать поле .counter не надо

  • В тестах должна проверяться корректность работы на классах с собственным __init__() и __del__()

    Input:

    @objcount
    class C:
        pass
    
    c, d, e = C(), C(), C()
    print(C.counter)
    c = 100500
    print(C.counter)

    Output:

    3
    2

Дескрипторы

Дескрипторы — реализация шаблона getter/setter/deleter

• Внутреннее устройство (это поле класса!)
  • non-data дескрипторы (getter only)
  • Где хранить то, что хранится в data дескрипторе?

• Обычный «шумный» дескриптор: хранит что угодно, но сообщает о действиях

• @property — удобная обмазка вокруг дескрипторов

• Задача_2:

  • Написать дескриптор Num, который хранит только числа, а если пытаться присвоить ему последовательность, вычисляет и хранит её длину.

  • Числа имеют поле .real

  • Последовательности имеют метод .__len__()

    • если есть и то, и то, предпочтительнее real

  • Остальные случаи не проверять
  • По умолчанию значение поля типа Num = 0

    Input:

    class C:
      num = Num()
    print(C().num)
    c, d = C(), C()
    c.num = d.num = 2
    print(c.num+d.num)
    c.num = "qwerqwerqwer"
    print(c.num+d.num)
    d.num = range(10, 1000, 7)
    print(c.num+d.num)

    Output:

    0
    4
    14
    154

Слоты

Слоты — организация пространства имён экземпляра класса без __dict__

• Прозрачно для пользователя (слоты RW, поля классов RO)
• Эффективно, реализовано через дескрипторы

• Задача_3:

  • Написать с помощью слотов класс Alpha, полем которого является любая маленькая буква латинского алфавита, и никакая другая. Класс должен поддерживать методы .__init__(), именные параметры которого задают эти поля, и .__str__(), который выводит содержимое полей объекта в алфавитном порядке:

  • Написать аналогичный класс AlphaQ c помощью .__getattr__() и словаря

  • В тестах предусмотреть

    • проверку обоих классов на то, что несуществующие/незаданные поля инициируют AttributeError (так ведёт себя класс со слотами)

    • сравнение быстродействия обоих классов на достаточно больших объёмах чтения/записи полей (должно получаться, что Alpha быстрее, чем AlphaQ); точное время выводить не надо, только результат сравнения

    Input:

    alp = Alpha(c=10, z=2, a=42)
    alp.e = 123
    print(alp)
    alq = AlphaQ(c=10, z=2, a=42)
    alq.e = 123
    print(alq)

    Output:

    a: 42, c: 10, e: 123, z: 2
    a: 42, c: 10, e: 123, z: 2