Python property 用法详解及示例

Python中的property是一种特殊的装饰器语法，用于定义类的属性。使用@property装饰器可以将一个方法定义为类的属性，使得在访问和设置属性时可以像访问和设置普通属性一样，但实际上是通过方法来实现的。下面是三个示例来说明property语法的使用。

示例一：计算属性

假设我们有一个圆的类 Circle，其中有一个实例变量 radius 表示圆的半径。我们希望在访问圆的面积时不需要显式调用方法，而是直接通过属性来访问。可以使用@property装饰器来定义一个名为 area 的方法，并将其转换为属性。示例代码如下：

class Circle:
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius

    @property
    def area(self):
        return 3.14 * self.radius ** 2

circle = Circle(5)
print(circle.area)  # 输出: 78.5

在上述示例中，通过@property将area方法转换为属性定义。当我们通过circle.area访问时，实际上是调用了area方法来计算并返回圆的面积。

示例二：属性的只读和读写

有时候我们希望某个属性只能被读取而不能被修改，或者希望在设置属性值时做一些额外的处理。可以通过定义getter和setter方法来实现这些需求。

class Rectangle:
    def __init__(self, width, height):
        self._width = width
        self._height = height

    @property
    def width(self):
        return self._width

    @width.setter
    def width(self, value):
        if value <= 0:
            raise ValueError("Width must be positive.")
        self._width = value

    @property
    def height(self):
        return self._height

    @height.setter
    def height(self, value):
        if value <= 0:
            raise ValueError("Height must be positive.")
        self._height = value

rectangle = Rectangle(5, 10)
print(rectangle.width)  # 输出: 5
rectangle.width = 7
print(rectangle.width)  # 输出: 7
rectangle.width = 0  # 抛出异常: ValueError: Width must be positive.

在上述示例中，我们定义了两个属性 width 和 height，并分别定义了它们的getter和setter方法。属性的值保存在_private变量中，以避免与属性名冲突。通过@property和对应的setter方法，我们可以实现属性的读取和设置。

示例三：动态属性

有时候我们希望类的属性是动态生成的，每次访问都返回一个新的值。这时候可以使用@property装饰器来定义一个以类方法的形式实现的属性。

class RandomNumber:
    @property
    def number(self):
        import random
        return random.randint(0, 100)

random_number = RandomNumber()
print(random_number.number)  # 输出: 随机整数
print(random_number.number)  # 输出: 另一个随机整数

在上述示例中，每次访问number属性时，都会生成一个新的随机整数。由于number属性被定义为property，可以使用点运算符直接访问而无需调用方法。