Python：attr 库高级用法举例和应用详解

Travis Tang

2024-07-25

Python attr库高级用法

模块介绍
attr 库是一个用于创建可变和不可变数据类的 Python 库，允许我们更简便地定义数据模型。它的主要优势在于提供了数据验证、默认值和字段的定义等功能，极大地简化了类的创建过程。attr 库兼容 Python 3.6 及以上版本，足够广泛地被用于数据处理和对象管理中，帮助开发者编写更简洁的代码。

应用场景
attr 库应用广泛，适用于需要定义类和管理数据的场景。常见的应用方向包括：

数据对象的快速构建：可以便捷地创建复杂的数据结构。
数据验证：提供类属性类型检查，确保数据的有效性。
定义模型：在数据驱动的项目中，如 Web 应用、API 接口等，快速定义请求和响应的数据模型。

安装说明
attr 库并不是 Python 的内置模块，因此需要额外安装。可以通过 pip 安装：

1	pip install attrs # 安装attr库

用法举例

1. 创建基本数据类

import attr  # 导入attr库

@attr.s  # 使用attr.s装饰器来定义数据类
class User:
    name = attr.ib(type=str)  # 定义name属性，类型为字符串
    age = attr.ib(type=int)  # 定义age属性，类型为整数

# 创建User对象
user = User(name="Alice", age=30)  # 初始化User对象
print(user)  # 输出User对象的实例，展示其信息

2. 使用默认值和验证

import attr  # 导入attr库
from typing import Optional  # 引入Optional类型

@attr.s
class Product:
    name = attr.ib(type=str)  # 产品名称
    price = attr.ib(type=float, default=0.0)  # 产品价格，有默认值0.0
    description = attr.ib(type=Optional[str], default=None)  # 可选说明，默认值为None

# 创建Product对象
product = Product(name="Widget")  # 创建产品对象，只指定名称
print(product)  # 输出产品对象，自带价格和说明的默认值

3. 创建不可变对象

import attr  # 导入attr库

@attr.s(frozen=True)  # 设置frozen为True以创建不可变对象
class Point:
    x = attr.ib(type=int)  # x坐标
    y = attr.ib(type=int)  # y坐标

point = Point(x=10, y=20)  # 初始化Point对象
print(point)  # 输出Point对象信息
# point.x = 5  # 尝试修改x的值，将引发错误，因为对象是不可变的

这些示例展示了如何使用 attr 库快速构建数据类，通过默认值和数据验证提升代码的质量，最后创建不可变对象以保护重要数据的完整性。

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