Question

目前，我们只介绍了如何使用 @property 装饰器实现只读特性。本节要创建一个可读写的特性。

19.2.1　LineItem类第1版：表示订单中商品的类

假设有个销售散装有机食物的电商应用，客户可以按重量订购坚果、干果或杂粮。在这个系统中，每个订单中都有一系列商品，而每个商品都可以使用示例 19-15 中的类表示。

示例 19-15　bulkfood_v1：最简单的 LineItem 类

class LineItem:

  def __init__(self, description, weight, price):
    self.description = description
    self.weight = weight
    self.price = price

  def subtotal(self):
    return self.weight * self.price

这个类很精简，不过或许太简单了。示例 19-16 揭示了一个问题。

示例 19-16　重量为负值时，金额小计为负值

  >>> raisins = LineItem('Golden raisins', 10, 6.95)
  >>> raisins.subtotal()
  69.5
  >>> raisins.weight = -20  # 无效输入……
  >>> raisins.subtotal()  # 无效输出……
  -139.0

这个示例像玩具一样，但是没有想象中的那么好玩。下面是亚马逊早期的真实故事。

我们发现顾客买书时可以把数量设为负数！然后，我们把金额打到顾客的信用卡上，苦苦等待他们把书寄出（想得美）。12

——Jeff Bezos
亚马逊创始人和 CEO

12摘自《华尔街日报》的文章，“Birth of a Salesman”（2011 年 10 月 15 日），这是 Jeff Bezos 的原话。

这个问题怎么解决呢？我们可以修改 LineItem 类的接口，使用读值方法和设值方法管理 weight 属性。这是 Java 采用的方式，这里也完全可行。

但是，如果能直接设定商品的 weight 属性，显得更自然。此外，系统可能在生产环境中，而其他部分已经直接访问 item.weight 了。此时，符合 Python 风格的做法是，把数据属性换成特性。

19.2.2　LineItem类第2版：能验证值的特性

实现特性之后，我们可以使用读值方法和设值方法，但是 LineItem 类的接口保持不变（即，设置 LineItem 对象的 weight 属性依然写成 raisins.weight = 12）。

示例 19-17 列出可读写的 weight 特性的代码。

示例 19-17　bulkfood_v2.py：定义了 weight 特性的 LineItem 类

class LineItem:

  def __init__(self, description, weight, price):
    self.description = description
    self.weight = weight  ➊
    self.price = price

  def subtotal(self):
    return self.weight * self.price

  @property  ➋
  def weight(self):  ➌
    return self.__weight  ➍

  @weight.setter  ➎
  def weight(self, value):
    if value > 0:
      self.__weight = value  ➏
    else:
      raise ValueError('value must be > 0')  ➐

❶ 这里已经使用特性的设值方法了，确保所创建实例的 weight 属性不能为负值。

❷ @property 装饰读值方法。

❸ 实现特性的方法，其名称都与公开属性的名称一样——weight。

❹ 真正的值存储在私有属性 __weight 中。

❺ 被装饰的读值方法有个 .setter 属性，这个属性也是装饰器；这个装饰器把读值方法和设值方法绑定在一起。

❻ 如果值大于零，设置私有属性 __weight。

❼ 否则，抛出 ValueError 异常。

注意，现在不能创建重量为无效值的 LineItem 对象：

>>> walnuts = LineItem('walnuts', 0, 10.00)
Traceback (most recent call last):
  ...
ValueError: value must be > 0

现在，我们禁止用户为 weight 属性提供负值或零。虽然买家通常不能设置商品的价格，但是工作人员可能犯错，应用程序也可能有缺陷，从而导致 LineItem 对象的 price 属性为负值。为了防止出现这种情况，我们也可以把 price 属性变成特性，但是这样我们的代码中就存在一些重复。

还记得第 14 章引述 Paul Graham 的那句话吗？他说：“当我在自己的程序中发现用到了模式，我觉得这就表明某个地方出错了。”去除重复的方法是抽象。抽象特性的定义有两种方式：使用特性工厂函数，或者使用描述符类。后者更灵活，第 20 章会全面讨论。其实，特性本身就是使用描述符类实现的。不过，这里我们要继续探讨特性，实现一个特性工厂函数。

但是，在实现特性工厂函数之前，我们要深入理解特性。