3.2.4 特性工厂

在上一节中，我们利用特性来封装 getter 和 setter，对外暴露统一的读写接口。但有些 getter 和 setter 的逻辑其实是可以复用的，比如商品的价格和剩余数量在赋值时，都必须是大于 0 的数字。这时候如果每次都要写一遍 setter，代码就显得很冗余，所以我们需要一个能批量生产特性的函数。由于我们已经知道了特性是 property 类的实例，而且是类的属性，所以代码可以这样写：

def quantity(storage_name):  # 定义 getter 和 setter
    def qty_getter(instance):
        return instance.__dict__[storage_name]
    def qty_setter(instance, value):
        if value > 0:
            # 把值保存在实例的 __dict__ 字典中
            instance.__dict__[storage_name] = value 
        else:
            raise ValueError('value must be > 0')
    return property(qty_getter, qty_setter) # 返回 property 的实例

有了这个特性工厂，我们可以这样来定义特性：

class Item:
    price = quantity('price')
    number = quantity('number')

    def __init__(self):
        pass

i = Item()
i.price = -1 
# Traceback (most recent call last):
# ...
# ValueError: value must be > 0

作为追求简洁的程序员，我们不禁会问，在 price = quantity('price') 这行代码中，属性名重复了两次，能不能在 quantity 函数中自动读取左边的属性名呢，这样代码就可以简化成 price = quantity() 了。

答案显然是否定的，因为右边的函数先被调用，然后才能把结果赋值给左边的变量。不过我们可以采用迂回策略，变相的实现上面的需求：

def quantity():
    try:
        quantity.count += 1
    except AttributeError:
        quantity.count = 0

    storage_name = '_{}:{}'.format('quantity', quantity.count)  

    def qty_getter(instance):
        return instance.__dict__[storage_name]
    def qty_setter(instance, value):
        if value > 0:
            instance.__dict__[storage_name] = value
        else:
            raise ValueError('value must be > 0')
    return property(qty_getter, qty_setter)

这段代码中我们利用了两个技巧。首先函数是一等公民， 所以函数也是对象，自然就有属性。所以我们利用 try ... except 很容易的就给函数工厂添加了一个计数器对象 count，它每次调用都会增加，然后再拼接成存储时用的键 storage_name ，并且可以保证不同 property 实例的存储键名各不相同。

其次，storage_name 在 getter 和 setter 函数中都被引用到，而这两个函数又被 property 的实例引用，所以 storage_name 会因为被持有而延长生命周期。这也正是闭包的一大特性：能够捕获自由变量并延长它的生命周期和作用域。

我们来验证一下：

class Item:
    price = quantity()
    number = quantity()

    def __init__(self):
        pass

i = Item()
i.price = 1
i.number = 2
i.price     # 得到 1，可以正常访问
i.number    # 得到 2，可以正常访问
i.__dict__  # {'_quantity:0': 1, '_quantity:1': 2}

可见现在存储的键名可以被正确地自动生成。