python之懒惰属性(延迟初始化)

Posted 2021-01-22 Fate0729

　　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。

1. 温故下property

　　property可以将属性的访问转变成方法的调用

class Circle(object): 
  def __init__(self, radius): 
    self.radius = radius 
  
  @property
  def area(self): 
    return 3.14 * self.radius ** 2
  
c = Circle(4) 
print c.radius 
print 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

2.lazy property实现

　　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

方法1：

class lazy(object): 
  def __init__(self, func): 
    self.func = func 
  
  def __get__(self, instance, cls): 
    val = self.func(instance) 
    setattr(instance, self.func.__name__, val) 
    return val 
  
class Circle(object): 
  def __init__(self, radius): 
    self.radius = radius 
  
  @ lazy
  def area(self): 
    print ‘evalute‘
    return 3.14 * self.radius ** 2
  
c = Circle(4) 
print c.radius 
print c.area 
print c.area 
print 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。

方法2：

def lazy_property(func):
    attr_name = "_lazy_" + func.__name__
 
    @property
    def _lazy_property(self):
        if not hasattr(self, attr_name):
            setattr(self, attr_name, func(self))
        return getattr(self, attr_name)
 
    return _lazy_property
 
class Circle(object): 
  def __init__(self, radius): 
    self.radius = radius 
  
  @lazy_property
  def area(self): 
    print ‘evalute‘
    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：

lazy_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。

#性能差方法
class Circle(object): 
    def __init__(self, radius): 
        self.radius = radius 

    @property
    def area(self): 
        print("come in")
        return 3.14 * self.radius ** 2
  
c = Circle(4) 
print(c.radius) 
print(c.area) 
print(c.area) 

#方法1
class LazyProperty:
    def __init__(self, method):
        self.method = method
        
    def __get__(self, instance, cls):
        if not instance:
            return None
        value = self.method(instance)
        setattr(instance,self.method.__name__,value)
        return value
        
class Circle(object): 
    def __init__(self, radius): 
        self.radius = radius 

    @LazyProperty
    def area(self): 
        print("come in")
        return 3.14 * self.radius ** 2
        
c = Circle(4) 
print(c.radius) 
print(c.area) 
print(c.area)

#方法2
def LazyProperty(func):
    attr_name = "_lazy_" + func.__name__
 
    @property
    def wrap(self):
        if not hasattr(self, attr_name):
            setattr(self, attr_name, func(self))
        return getattr(self, attr_name)
    return wrap
    
class Circle(object): 
    def __init__(self, radius): 
        self.radius = radius 

    @LazyProperty
    def area(self): 
        print("come in")
        return 3.14 * self.radius ** 2
        
c = Circle(4) 
print(c.radius) 
print(c.area) 
print(c.area)

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