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Python高級技巧:lazy property

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作者:fireflow       鏈接:

https://segmentfault.com/a/1190000005818249

Python 物件的延遲初始化是指,當它第一次被創建時才進行初始化,或者儲存第一次創建的結果,然後每次呼叫的時候直接傳回該結果。延遲初始化主要用於提高性能,避免浪費計算,並減少程式的記憶體需求。

property

在切入正題之前,我們瞭解下property的用法,property可以將屬性的訪問轉變成方法的呼叫。

1class Circle(object):
2  def __init__(self, radius):
3    self.radius = radius
4
5  @property
6  def area(self):
7    return 3.14 * self.radius ** 2
8
9c = Circle(4)
10print c.radius
11print c.area


可以看到,area雖然是定義成一個方法的形式,但是加上@property後,可以直接執行c.area,當成屬性訪問。

現在問題來了,每次呼叫c.area,都會計算一次,太浪費cpu了,怎樣才能只計算一次呢?這就是lazy property。

lazy property

實現延遲初始化有兩種方式,一種是使用python描述符,另一種是使用@property修飾符。

方式1:

1class lazy(object):
2  def __init__(self, func):
3    self.func = func
4
5  def __get__(self, instance, cls):
6    val = self.func(instance)
7    setattr(instance, self.func.__name__, val)
8    return val
9
10class Circle(object):
11  def __init__(self, radius):
12    self.radius = radius
13
14  @lazy
15  def area(self):
16    print ‘evalute’
17    return 3.14 * self.radius ** 2
18
19c = Circle(4)
20print c.radius
21print c.area
22print c.area
23print c.area


結果’evalute’只輸出了一次。在lazy類中,我們定義了get__()方法,所以它是一個描述符。當我們第一次執行c.area時,python解釋器會先從c._dict_中進行查找,沒有找到,就從Circle._dict_中進行查找,這時因為area被定義為描述符,所以呼叫__get方法。

get__()方法中,呼叫實體的area()方法計算出結果,並動態給實體添加一個同名屬性area,然後將計算出的值賦予給它,相當於設置c.__dict[‘area’]=val。

當我們再次呼叫c.area時,直接從c.dict中進行查找,這時就會直接傳回之前計算好的值了。

不太懂python描述符的話,可以參考Descriptor HowTo Guide

方式2

1def lazy_property(func):
2    attr_name = “_lazy_” + func.__name__
3
4    @property
5    def _lazy_property(self):
6        if not hasattr(self, attr_name):
7            setattr(self, attr_name, func(self))
8        return getattr(self, attr_name)
9
10    return _lazy_property
11
12class Circle(object):
13  def __init__(self, radius):
14    self.radius = radius
15
16  @lazy_property
17  def area(self):
18    print ‘evalute’
19    return 3.14 * self.radius ** 2


這裡與方法1異曲同工,在area()前添加@lazy_property相當於運行以下代碼:

1lazy_property(area)


lazy_property()方法傳回_lazy_property,_lazy_property又會呼叫_lazy_property()方法,剩下的操作與方法1類似。

我們可以檢查下是否真的延遲初始化了:

1c = Circle(4)
2print “before first visit”
3print c.__dict__
4c.area
5print “after first visit”
6print c.__dict__
7
8#輸出結果為:
9
10before first visit
11{‘radius’4}
12evalute
13after first visit
14{‘_lazy_area’50.24‘radius’4}


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