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來(lái)源： fireflow 

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Python 對(duì)象的延遲初始化是指，當(dāng)它第一次被創(chuàng)建時(shí)才進(jìn)行初始化，或者保存第一次創(chuàng)建的結(jié)果，然后每次調(diào)用的時(shí)候直接返回該結(jié)果。

延遲初始化主要用于提高性能，避免浪費(fèi)計(jì)算，并減少程序的內(nèi)存需求。

property

在切入正題之前，我們了解下property的用法，property可以將屬性的訪(fǎng)問(wèn)轉(zhuǎn)變成方法的調(diào)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雖然是定義成一個(gè)方法的形式，但是加上@property后，可以直接執(zhí)行c.area，當(dāng)成屬性訪(fǎng)問(wèn)。

現(xiàn)在問(wèn)題來(lái)了，每次調(diào)用c.area，都會(huì)計(jì)算一次，太浪費(fèi)cpu了，怎樣才能只計(jì)算一次呢?這就是lazy property。

lazy property

實(shí)現(xiàn)延遲初始化有兩種方式，一種是使用python描述符，另一種是使用@property修飾符。

方式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

結(jié)果'evalute'只輸出了一次。在lazy類(lèi)中，我們定義了__get__()方法，所以它是一個(gè)描述符。當(dāng)我們第一次執(zhí)行c.area時(shí)，python解釋器會(huì)先從c.__dict__中進(jìn)行查找，沒(méi)有找到，就從Circle.__dict__中進(jìn)行查找，這時(shí)因?yàn)閍rea被定義為描述符，所以調(diào)用__get__方法。

在__get__()方法中，調(diào)用實(shí)例的area()方法計(jì)算出結(jié)果，并動(dòng)態(tài)給實(shí)例添加一個(gè)同名屬性area，然后將計(jì)算出的值賦予給它，相當(dāng)于設(shè)置c.__dict__['area']=val。

當(dāng)我們?cè)俅握{(diào)用c.area時(shí)，直接從c.__dict__中進(jìn)行查找，這時(shí)就會(huì)直接返回之前計(jì)算好的值了。

不太懂python描述符的話(huà)，可以參考Descriptor HowTo Guide（https://docs.python.org/2/howto/descriptor.html）。

方式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

這里與方法1異曲同工，在area()前添加@lazy_property相當(dāng)于運(yùn)行以下代碼：

lazy_property(area)

lazy_property()方法返回_lazy_property，_lazy_property又會(huì)調(diào)用_lazy_property()方法，剩下的操作與方法1類(lèi)似。

我們可以檢查下是否真的延遲初始化了：

c = Circle(4)

print 'before first visit'

print c.__dict__  

c.area

print 'after first visit'

print c.__dict__

輸出結(jié)果為：

before first visit

{'radius': 4}

evalute

after first visit

{'_lazy_area': 50.24, 'radius': 4}

從中可以看書(shū)，只有當(dāng)我們第一次訪(fǎng)問(wèn)c.area時(shí)，才調(diào)用area方法，說(shuō)明確實(shí)延遲初始化了。

參考文獻(xiàn)

• Descriptor HowTo Guide

• lazy evaluation

• python中的property及實(shí)現(xiàn)lazy property