Python属性装饰器教程：掌握@property与自定义装饰器

为什么使用属性装饰器？

在Python中，属性装饰器允许我们以简洁的方式控制属性的访问、修改和删除。使用装饰器可以：

封装属性访问逻辑
添加验证和类型检查
实现惰性计算属性
保持向后兼容的API
创建只读属性

1. @property装饰器基础

@property装饰器是Python内置的装饰器，用于将方法转换为属性访问形式。

基本语法：

class Circle:
    def __init__(self, radius):
        self._radius = radius
    
    @property
    def radius(self):
        """获取半径值"""
        return self._radius
    
    @radius.setter
    def radius(self, value):
        if value <= 0:
            raise ValueError("半径必须为正数")
        self._radius = value
    
    @radius.deleter
    def radius(self):
        print("删除半径")
        del self._radius

✅ 优点

简洁的语法
内置支持，无需额外导入
完整的属性生命周期控制（get/set/delete）
兼容性良好

⚠️ 注意点

仅适用于类属性
setter和deleter是可选的
装饰器顺序很重要
不能用于静态方法

2. 创建自定义属性装饰器

当内置的@property无法满足需求时，可以创建自定义装饰器来实现更复杂的功能。

类型验证装饰器示例：

def validate_type(expected_type):
    """验证属性类型的装饰器"""
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            value = args[1]  # 对于setter，值在第二个参数
            if not isinstance(value, expected_type):
                raise TypeError(f"期望类型 {expected_type.__name__}, 但传入的是 {type(value).__name__}")
            return func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    return decorator

class Person:
    def __init__(self, name):
        self._name = name
    
    @property
    def name(self):
        return self._name
    
    @name.setter
    @validate_type(str)
    def name(self, value):
        if not value:
            raise ValueError("姓名不能为空")
        self._name = value

📌 实际应用场景

数据验证：确保输入符合特定条件
日志记录：跟踪属性访问和修改
权限控制：基于用户角色限制访问
缓存优化：避免重复计算开销
单位转换：自动在存储值和显示值之间转换

3. 高级技巧与最佳实践

缓存属性：避免重复计算

class DataProcessor:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self._result = None
    
    @property
    def result(self):
        if self._result is None:
            print("执行复杂计算...")
            # 模拟耗时操作
            self._result = sum(self.data) / len(self.data)
        return self._result

只读属性：防止意外修改

class Configuration:
    def __init__(self, api_key):
        self._api_key = api_key
    
    @property
    def api_key(self):
        return "***" + self._api_key[-4:]
    
    # 不定义setter使属性只读
    # 尝试设置api_key将引发AttributeError