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Python @property装饰器完全指南 - 属性管理利器

XiahouLuanWei
Python
2025-08-13
730

Python @property装饰器完全指南

什么是@property装饰器？

在Python中，@property是一个内置装饰器，用于将类方法转换为属性。它允许你以访问属性的方式调用方法，从而提供更简洁的语法和更好的封装性。

使用@property的主要优势：

提供对属性的访问控制
实现只读属性
在属性访问时执行额外逻辑
进行数据验证
计算动态属性值
保持向后兼容的API

基本用法：创建只读属性

最基本的@property用法是创建只读属性：


class Circle:
    def __init__(self, radius):
        self._radius = radius
    
    @property
    def radius(self):
        """获取圆的半径"""
        return self._radius

# 使用示例
circle = Circle(5)
print(circle.radius)  # 输出: 5
# circle.radius = 10  # 会引发AttributeError，因为这是只读属性

在这个例子中，我们使用@property将radius方法转换为只读属性。外部代码可以像访问属性一样使用circle.radius，但不能修改它。

添加Setter方法

使用@property的setter装饰器可以创建可写属性，同时添加验证逻辑：


class Circle:
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius  # 使用setter方法初始化
    
    @property
    def radius(self):
        return self._radius
    
    @radius.setter
    def radius(self, value):
        if value <= 0:
            raise ValueError("半径必须是正数")
        self._radius = value

# 使用示例
circle = Circle(5)
print(circle.radius)  # 输出: 5

circle.radius = 7
print(circle.radius)  # 输出: 7

# circle.radius = -2  # 引发ValueError: 半径必须是正数

这里我们添加了setter方法，在设置半径值时验证输入值是否为正数。

计算属性

@property常用于计算动态属性值：


class Circle:
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius
    
    @property
    def area(self):
        """计算圆的面积"""
        return 3.14159 * self.radius ** 2
    
    @property
    def diameter(self):
        """计算圆的直径"""
        return self.radius * 2

# 使用示例
circle = Circle(3)
print(f"半径: {circle.radius}")     # 输出: 半径: 3
print(f"直径: {circle.diameter}")   # 输出: 直径: 6
print(f"面积: {circle.area:.2f}")   # 输出: 面积: 28.27

这些计算属性在每次访问时动态计算值，不需要存储额外数据。

使用Deleter方法

@property还可以定义deleter来处理属性删除操作：


class Person:
    def __init__(self, name):
        self._name = name
    
    @property
    def name(self):
        return self._name
    
    @name.setter
    def name(self, value):
        if not value:
            raise ValueError("名字不能为空")
        self._name = value
    
    @name.deleter
    def name(self):
        print("删除名字!")
        del self._name

# 使用示例
p = Person("Alice")
print(p.name)  # 输出: Alice

p.name = "Bob"
print(p.name)  # 输出: Bob

del p.name     # 输出: 删除名字!
# print(p.name) # 引发AttributeError

deleter方法允许你在删除属性时执行清理操作。

@property的最佳实践

封装内部实现：使用@property隐藏内部属性命名，便于以后修改实现
延迟计算：对于计算成本高的属性，考虑添加缓存机制
避免副作用：属性访问应该是无副作用的操作
保持一致性：要么全部使用属性，要么全部使用方法，避免混合使用
文档化：为每个属性添加docstring说明其用途

综合示例：温度转换

这个示例展示如何使用@property实现摄氏度和华氏度之间的自动转换：


class Temperature:
    def __init__(self, celsius=0):
        self.celsius = celsius
    
    @property
    def celsius(self):
        return self._celsius
    
    @celsius.setter
    def celsius(self, value):
        self._celsius = value
    
    @property
    def fahrenheit(self):
        return (self.celsius * 9/5) + 32
    
    @fahrenheit.setter
    def fahrenheit(self, value):
        self.celsius = (value - 32) * 5/9

# 使用示例
temp = Temperature()
print(f"初始值: {temp.celsius}°C / {temp.fahrenheit}°F")

temp.celsius = 25
print(f"设置摄氏: {temp.celsius}°C / {temp.fahrenheit}°F")

temp.fahrenheit = 77
print(f"设置华氏: {temp.celsius}°C / {temp.fahrenheit}°F")

这个Temperature类可以无缝地在摄氏度和华氏度之间转换，无论设置哪个单位。