Python中的@property装饰器详解

在python中，@property是一个装饰器，用于将类中的方法转换为属性。通过 @property，你可以将方法的调用方式变为属性访问方式，同时保留方法的内部逻辑，可以使代码更加简洁，易读，并且可以在访问属性时执行一些额外的逻辑。

1. @property 的基本用法

示例：使用 @property 定义只读属性

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self._name = name
        self._age = age

    @property
    def name(self):
        """The name property."""
        return self._name

    @property
    def age(self):
        """The age property."""
        return self._age

# 使用
person = Person("Alice", 30)
print(person.name)  # 输出: Alice
print(person.age)   # 输出: 30

在这个例子中，name 和 age 是通过 @property 装饰器定义的只读属性。它们的访问方式与普通属性相同，但实际上是调用了方法。

2. 提供 setter 和 deleter 方法

@property 装饰器还可以与 @<property_name>.setter 和 @<property_name>.deleter 装饰器一起使用，分别用于定义属性的设置器（setter）和删除器（deleter）。

示例：定义可读写属性

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self._name = name
        self._age = age

    @property
    def name(self):
        """The name property."""
        return self._name

    @name.setter
    def name(self, value):
        if not isinstance(value, str):
            raise TypeError("Name must be a string")
        self._name = value

    @property
    def age(self):
        """The age property."""
        return self._age

    @age.setter
    def age(self, value):
        if not isinstance(value, int):
            raise TypeError("Age must be an integer")
        if value < 0:
            raise ValueError("Age cannot be negative")
        self._age = value

# 使用
person = Person("Alice", 30)
print(person.name)  # 输出: Alice
print(person.age)   # 输出: 30

person.name = "Bob"
person.age = 35

print(person.name)  # 输出: Bob
print(person.age)   # 输出: 35

在这个例子中：

name 属性有一个 setter 方法，用于在设置值时进行类型检查。

age 属性也有一个 setter 方法，用于在设置值时进行类型检查和值检查。

3. 定义只读属性

如果你只想让属性可读，而不允许修改，可以只定义 @property，而不定义 setter 方法。

示例：定义只读属性

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self._name = name
        self._age = age

    @property
    def name(self):
        """The name property."""
        return self._name

    @property
    def age(self):
        """The age property."""
        return self._age

# 使用
person = Person("Alice", 30)
print(person.name)  # 输出: Alice
print(person.age)   # 输出: 30

# person.name = "Bob"  # 报错：AttributeError

4. 使用 @property 的好处

封装性：通过 @property，你可以将方法的实现细节隐藏起来，只暴露属性的接口。
数据验证：在 setter 方法中，你可以添加逻辑来验证数据的合法性。
计算属性：可以定义一些动态计算的属性，这些属性的值不是直接存储的，而是在访问时计算。
兼容性：使用 @property 可以在不改变接口的情况下，将普通属性改为方法，或者将方法改为普通属性。

5. 示例：计算属性

假设你有一个 Rectangle 类，你想定义一个 area 属性，它在访问时动态计算矩形的面积。

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

    @property
    def area(self):
        return self._width * self._height

# 使用
rect = Rectangle(5, 10)
print(rect.width)   # 输出: 5
print(rect.height)  # 输出: 10
print(rect.area)    # 输出: 50

rect.width = 7
rect.height = 12
print(rect.area)    # 输出: 84