Python 延迟初始化（lazy property）

River_LaLaLa 2016-07-30

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来源： fireflow
链接：segmentfault.com/a/1190000005818249

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。

property

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。

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。

lazy property

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：

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。

不太懂python描述符的话，可以参考Descriptor HowTo Guide（https://docs./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