Python高级技巧:lazy property

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机器学习算法与Python学习   2019-6-16 04:39   3339   0

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。
[h1]property[/h1]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。
[h1]lazy property[/h1]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  910class Circle(object): 11  def __init__(self, radius): 12    self.radius = radius 1314  @lazy15  def area(self): 16    print 'evalute'17    return 3.14 * self.radius ** 21819c = 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。
在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
[h1]方式2[/h1] 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) 910    return _lazy_property1112class Circle(object): 13  def __init__(self, radius): 14    self.radius = radius 1516  @lazy_property17  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: 910before first visit11{'radius': 4}12evalute13after first visit14{'_lazy_area': 50.24, 'radius': 4}
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