定义Traits
在Python程序中按照下面的步骤使用Traits库:
- 从 enthought.traits.api 中载入你所需要的对象
- 定义你想使用的traits
- 从HasTraits类继承一个新类,在其中使用你定义的traits声明trait属性
通常第2、3步是放在一起的,也就是说定义traits的同时定义trait属性,在本手册中的大部分例子都是采用这种方式:
from enthought.traits.api import HasTraits, Float
class Person(HasTraits):
weight = Float(50.0)
这段程序定义了一个从HasTraits类继承的Person类,在其内部声明了一个名为weight的trait属性,其类型为浮点数,初始值为50.0。trait属性像类的属性一样定义,像实例的属性一样使用。下面我们来看看如何使用trait属性:
>>> joe = Person()
>>> joe.weight
50.0
>>> joe.weight = 70.5
>>> joe.weight = 70
>>> joe.weight = "89"
Traceback (most recent call last):
File "...trait_handlers.py", line 175, in error value )
TraitError: The 'weight' trait of a Person instance must be a float,
but a value of '89' <type 'str'> was specified.
由于joe是Person类的实例,因此它有一个名为weight的trait属性,并且初始值为50.0。由于weight是使用Float声明的,我们能将浮点数赋值给它,由于整数可以不丢失精度的转换为浮点数,因此整数也可以赋值给它。然而,把浮点数赋值给整数trait属性将会产生错误。由于字符串无法转换为浮点数,因此赋值为字符串产生错误,错误的提示信息告诉我们它需要浮点数。
有时候我们希望trait属性能够自动的进行强制类型转换,这样我们就可以将字符串赋值给类型为float的trait属性,省去了手工转换的麻烦。这种强制类型转换的trait属性都用Casting trait声明,所有的Casting trait都是以 C 开头的:
from enthought.traits.api import HasTraits, CFloat
class Person(HasTraits):
cweight = CFloat(50.0)
>>> bill = Person()
>>> bill.cweight = "90"
>>> bill.cweight
90.0
>>> bill.cweight = "abc"
Traceback (most recent call last)
...
这段程序用CFloat声明了一个强制类型转换的trait属性cweight。我们可以将能转换为浮点数的字符串"90"赋值给它,但是 "abc" 这样的字符串赋值仍然会抛出异常。 我们可以想象CFloat的内部处理:它先将传入的值用内部函数float()进行强制类型转换,然后把结果赋值给trait属性。
我们也可以先单独定义一个traits,然后用它来声明多个类的多个trait属性,下面是一个例子:
from enthought.traits.api import HasTraits, Range
coefficient = Range(-1.0, 1.0, 0.0)
class quadratic(HasTraits):
c2 = coefficient
c1 = coefficient
c0 = coefficient
x = Range(-100.0, 100.0, 0.0)
在这个例子中,我们需要定义多个trait属性,其类型都为Range(具有取值范围的浮点值),并且范围都是-1.0到1.0,初始值为0.0。为了体现代码重用,我们先用coefficient = Range(-1.0, 1.0, 0.0)定义了一个traits,然后在quadratic类中使用它定义三个trait属性:c0, c1, c2。
预定义的Traits
Traits库为Python的许多数据类型提供了预定义的trait类型。HasTraits派生的类中用trait类型名直接定义trait属性,这个类的所有实例都将拥有一个初始化为缺省值的属性,例如:
class Person(HasTraits):
age = Float
上面的例子为Person类定义了一个age属性,其类型为浮点数,并且被初始化为0.0(Float的缺省值)。如果你希望用别的值初始化trait属性的话,可以把这个值当作参数传递给trait类型:
age = Float(10.0)
几乎所有的trait类型都是可以带括号调用的,它可以接受缺省值或者其它的参数;还可以通过关键字参数接受元数据。 .. TODO:: 插入元数据链接
简单类型
对于每个Python的简单数据类型都对应两种trait类型:强制类型和自动转换类型。它们的区别在于:
- 强制型Trait : 当这样trait属性被赋值为类型不匹配的数据时,会产生错误
- 自动型Trait : 类型不匹配时会自动调用此类型对应的Pyton内置的转换函数进行类型转换
强制型Trait | 自动型Trait | Python对应的数据类型 | 内置缺省值 | 自动转换函数 |
---|---|---|---|---|
Bool | CBool | Boolean | False | bool() |
Complex | CComplex | Complex number | 0+0j | complex() |
Float | CFloat | Floating point number | 0.0 | float() |
Int | CInt | Plain integer | 0 | int() |
Long | CLong | Long integer | 0L | int() |
Str | CStr | String | '' | str() |
Unicode | CUnicode | Unicode | u'' | unicode() |
下面的例子演示了强制型Trait和自动型Trait之间的区别:
>>> from enthought.traits.api import HasTraits, Float, CFloat
>>> class Person ( HasTraits ):
... weight = Float
... cweight = CFloat
>>> bill = Person()
>>> bill.weight = 180 # OK, 整数和浮点数匹配(转换为浮点数而不丢失信息)
>>> bill.cweight = 180 # OK,
>>> bill.weight = '180' # Error, 字符串和浮点数不匹配
>>> bill.cweight = '180' # OK, 调用float('180')转换为浮点
>>> print bill.cweight
180.0
其它类型
除了简单类型以外,Traits库还定义了许多其他的常用的数据类型。几乎所有的Trait类型都可以直接使用其名称或者当作函数调用,并且可以接受多种参数。
Any : 任何对象;
Array( [dtype = None, shape = None, value = None, typecode = None, **metadata] )
Button : 按钮类型,通常用来触发事件,参数都是用来描述界面中的按钮的样式;
Callable( [value = None, **metadata] )
CArray : 可自动转换类型的numpy数组; 调用的参数和Array相同
Class : Python老式类;
Code( [value = "", minlen = 0, maxlen = sys.maxint, regex = "", **metadata] )
- Color : 界面库中所采用的颜色对象;
CSet( [trait = None, value = None, items = True, **metadata] )
- Constant : 常量对象,其值不能改变,必须指定初始值;
Dict( [key_trait = None, value_trait = None, value = None, items = True, **metadata] )
- Directory : 表示某个目录的路径的字符串;
Either( val1*[, *val2, ..., valN, **metadata] )
- Enum : 枚举数据,其值可以是候选值中的一个;
Event( [trait = None, **metadata] )
- Expression : Python的表达式对象;
File( [value = "", filter = None, auto_set = False, entries = 10, exists = False, **metadata ] )
- Font : 界面库中表示字体的对象;
class Employee(HasTraits): manager = self
定义了一个Employee类,它有一个manager属性,其类型为Employee,缺省值为对象本身:
>>> e = Employee() >>> e.manager <__main__.Employee object at 0x05DB72A0> >>> e <__main__.Employee object at 0x05DB72A0>
如果用This定义的话,那么缺省值为None。
一般来说,属性为某个类的实例时可以这样定义:
manager = Instance(Empolyee)
但是对于这个例子中,在定义manager属性时,Empolyee还不存在,因此无法如此定义。如果你喜欢这种方式的话,可以用Instance("Empolyee")来定义,当两个类的属性交叉引用时,可以使用这种字符串的方式来定义。
This和self不但可以表示类本身,还可以表示派生的类:
>>> from enthought.traits.api import HasTraits, This >>> class Employee(HasTraits): ... manager = This ... >>> class Executive(Employee): ... pass ... >>> fred = Employee() >>> mary = Executive() >>> fred.manager = mary >>> mary.manager = fred
列出可能的值
使用Enum可以定义枚举类型,在Enum的定义中给出所有可能的值,这些值必须是Python的简单数据类型,例如字符串、整数、浮点数等等,各个可能的值的类型可以不一样。可以直接将可能的值作为参数,或者将其包在某个list中,第一个值为缺省值:
class Items(HasTraits): count = Enum(None, 0, 1, 2, 3, "many") # 或者: # count = Enum([None, 0, 1, 2, 3, "many"])
下面是运行结果:
>>> item = Items() >>> item.count = 2 >>> item.count = "many" >>> item.count = 5
如果你希望候选值是可以变化的话,可以用values关键字指定定义侯选值的属性名:
class Items(HasTraits): count_list = List([None, 0, 1, 2, 3, "many"]) count = Enum(values="count_list")
我们定义一个count_list列表,然后在Enum定义中用values关键字指定候选值为count_list属性。
>>> item = Items() >>> item.count = 5 Traceback (most recent call last) #... 略去错误提示,此错误提示无法显示侯选值列表 >>> item.count_list.append(5) >>> item.count = 5 >>> item.count 5
Trait的元数据
Trait对象可以有元数据属性,这些属性保存在HasTraits对象的trait字典中,为了解释什么是trait字典和元数据,让我们先来看一个例子:
from enthought.traits.api import * class MetadataTest(HasTraits): i = Int(99) s = Str("test", desc="a string trait property") test = MetadataTest()
在IPython中运行了上面的程序之后,我们对test进行如下操作:
>>> test.traits() {'i': <enthought.traits.traits.CTrait object at 0x05D44EA0>, 'trait_added': <enthought.traits.traits.CTrait object at 0x05D17CE8>, 's': <enthought.traits.traits.CTrait object at 0x05D44EF8>, 'trait_modified': <enthought.traits.traits.CTrait object at 0x05D17C90>}
>>> test.trait("i") <enthought.traits.traits.CTrait object at 0x05D44EA0>
>>> test.trait("s").desc 'a string trait property'
通过调用HasTraits对象的traits方法可以得到一个包含其所有trait对象的字典。请注意,trait属性和trait对象是两个东西:
- trait属性 : 用于保存实际的值,例如:test.i, test.s
- trait对象 : 用于描述trait属性,例如:test.trait("i"), test.trait("s")
也就是说对于每一个trait属性都有一个与之对应的trait对象描述它。而元数据就是保存在trait对象中的额外的描述属性用的数据。我们看到test的trait对象除了i和s之外,还有trait_added和trait_modified,着两个在HasTraits类中定义。
元数据可以分为三类:
- 内部属性 : 这些属性是trait对象自带的,只读不能写
- 识别属性 : 这些属性是可以自由地设置的,它们可以改变trait的一些行为
- 任意属性 : 用户自己添加的属性,需要自己编写程序使用它们
内部元数据
下面的这些元数据属性在Traits库内部使用,用户可以读取它们的值。
array : 是否是数组,不是数组的trait对象没有此属性
default : 对应的trait属性的缺省值。也就是说: trait属性的缺省值是保存在与其对应的trait对象的元数据属性default中的:
>>> test.trait("i").default 99
default_kind : 一个描述缺省值的类型的字符串,其值可以是 value, list, dict, self, factory, method等:
>>> test.trait("i").default_kind 'value'
inner_traits : 内部的trait对象,在List, Dict等中使用,表示List和Dict内部对象的类型
trait_type : 描述trait属性的数据类型的对象。下面的例子中,得到的就是定义trait属性时所用的Int类的对象:
>>> test.trait("i").trait_type <enthought.traits.trait_types.Int object at 0x05DBD2D0>
- type : trait属性的分类,可以是constant, delegate, event, property, trait
>>> test.trait("i").type 'trait'
能识别的元数据
下面的元数据属性不是预定义的,但是可以被HasTraits对象使用:
- desc : 描述trait属性用的字符串,在界面中使用
- editor : 指定一个生成界面时用何种TraitEditor编辑对应的trait属性
- label : 界面中的trait属性编辑器的标签中的字符串
- rich_compare : 指定判断trait属性值发生变化的方式。True(缺省)表示按值比较;Flase表示按照对象指针比较
- trait_value : 指定trait属性是否接受TraitValu类的对象,缺省值为False。当它为True时,将trait属性设置为TraitValue(),将重置trait属性值为缺省值。
- transient : 指定当对象被保存(持久化)时是否保存此trait属性值。对于大多数trait属性来说,它的缺省值都是True。