Python高级技巧:lazy property

来自:fireflow

Python 对象的延迟初始化是指,当它第一次被创建时才进行初始化,或者保存第一次创建的结果,然后每次调用的时候直接返回该结果。延迟初始化主要用于提高性能,避免浪费计算,并减少程序的内存需求。

property

在切入正题之前,我们了解下property的用法,property可以将属性的访问转变成方法的调用。

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虽然是定义成一个方法的形式,但是加上@property后,可以直接执行c.area,当成属性访问。

现在问题来了,每次调用c.area,都会计算一次,太浪费cpu了,怎样才能只计算一次呢?这就是lazy property。

lazy property

实现延迟初始化有两种方式,一种是使用python描述符,另一种是使用@property修饰符。

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 

结果'evalute'只输出了一次。在lazy类中,我们定义了get__()方法,所以它是一个描述符。当我们第一次执行c.area时,python解释器会先从c._dict_中进行查找,没有找到,就从Circle._dict_中进行查找,这时因为area被定义为描述符,所以调用__get方法。

get__()方法中,调用实例的area()方法计算出结果,并动态给实例添加一个同名属性area,然后将计算出的值赋予给它,相当于设置c.__dict['area']=val。

当我们再次调用c.area时,直接从c.dict中进行查找,这时就会直接返回之前计算好的值了。

不太懂python描述符的话,可以参考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

这里与方法1异曲同工,在area()前添加@lazy_property相当于运行以下代码:

1lazy_property(area)

lazy_property()方法返回_lazy_property,_lazy_property又会调用_lazy_property()方法,剩下的操作与方法1类似。

我们可以检查下是否真的延迟初始化了:

1c = Circle(4
2print "before first visit"
3print c.__dict__  
4c.area
5print "after first visit"
6print c.__dict__
7
8#输出结果为:
9
10before first visit
11{'radius'4}
12evalute
13after first visit
14{'_lazy_area'50.24'radius'4}

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