Python魔法方法之屬性訪問 ( __getattr__, __getattribute__, __setattr__, __delattr__ )

通常情況下，我們在訪問類或者實例對象的時候，會牽扯到一些屬性訪問的魔法方法，主要包括：

① __getattr__(self, name): 訪問不存在的屬性時調用

② __getattribute__(self, name)：訪問存在的屬性時調用（先調用該方法，查看是否存在該屬性，若不存在，接着去調用①）

③ __setattr__(self, name, value)：設置實例對象的一個新的屬性時調用

④ __delattr__(self, name)：刪除一個實例對象的屬性時調用

為了驗證以上，現列出代碼如下：

class Test:
    def __getattr__(self, name):
        print('__getattr__')

    def __getattribute__(self, name):
        print('__getattribute__')

    def __setattr__(self, name, value):
        print('__setattr__')

    def __delattr__(self, name):
        print('__delattr__')

>>> t=Test()
>>> t.x
__getattribute__

如上述代碼所示，x並不是Test類實例t的一個屬性，首先去調用 __getattribute__() 方法，得知該屬性並不屬於該實例對象；但是，按照常理，t.x應該打印 __getattribute__ 和__getattr__，但實際情況並非如此，為什么呢？難道以上Python的規定無效嗎？

不要着急，聽我慢慢道來！

 實例對象屬性尋找的順序如下：

① 首先訪問 __getattribute__() 魔法方法（隱含默認調用，無論何種情況，均會調用此方法）

② 去實例對象t中查找是否具備該屬性： t.__dict__ 中查找，每個類和實例對象都有一個 __dict__ 的屬性

③ 若在 t.__dict__ 中找不到對應的屬性， 則去該實例的類中尋找，即 t.__class__.__dict__

④ 若在實例的類中也招不到該屬性，則去父類中尋找，即 t.__class__.__bases__.__dict__中尋找

⑤ 若以上均無法找到，則會調用 __getattr__ 方法，執行內部的命令（若未重載 __getattr__ 方法，則直接報錯：AttributeError)

以上幾個流程，即完成了屬性的尋找。

 

但是，以上的說法，並不能解釋為什么執行 t.x 時，不打印 ’__getattr__'  啊？

你看，又急了不是，作為一名程序猿，一定要有耐心 ^_^

問題就出在了步驟的第④步，因為，一旦重載了 __getattribute__() 方法，如果找不到屬性，則必須要手動加入第④步，否則無法進入到 第⑤步 (__getattr__)的。

驗證一下以上說法是否正確：

方法一：采用object（所有類的基類）

class Test:
    def __getattr__(self, name):
        print('__getattr__')

    def __getattribute__(self, name):
        print('__getattribute__')
        object.__getattribute__(self, name)

    def __setattr__(self, name, value):
        print('__setattr__')

    def __delattr__(self, name):
        print('__delattr__')

        
>>> t=Test()
>>> t.x
__getattribute__
__getattr__

 

怎么樣，顯示出來了吧？哈哈

 

方法二：采用 super() 方法

class Test:
    def __getattr__(self, name):
        print('__getattr__')

    def __getattribute__(self, name):
        print('__getattribute__')
        super().__getattribute__(name)

    def __setattr__(self, name, value):
        print('__setattr__')

    def __delattr__(self, name):
        print('__delattr__')

        
>>> t=Test()
>>> t.x
__getattribute__
__getattr__

 

哈哈，醬紫也可以哦 ^v^

那么方法一和方法二有什么不同呢？仔細看一下你就會發現，其實就是很小的一點不同而已：

#方法一：使用基類object的方法
def __getattribute__(self, name):
    print('__getattribute__')
    object.__getattribute__(self, name)

#方法二：使用super()方法（有的認為super()是類，此處暫以方法處理)
def __getattribute__(self, name):
        print('__getattribute__')
        super().__getattribute__(name)

 

在Python2.x中，以上super的用法應該改為 super(Test, self).xxx，但3.x中，可以像上面代碼一樣簡單使用。

那么super到底是什么東西呢？如果想詳細的理解，請點擊這里

 

哈哈，以上介紹完畢，那么 __setattr__ 和 __delattr__ 方法相對簡單了多了：

class Test:
    def __getattr__(self, name):
        print('__getattr__')

    def __getattribute__(self, name):
        print('__getattribute__')
        object.__getattribute__(self, name)

    def __setattr__(self, name, value):
        print('__setattr__')

    def __delattr__(self, name):
        print('__delattr__')

        
>>> t=Test()
>>> t.x=10
__setattr__
>>> del t.x
__delattr__

 

至此，關於屬性訪問，先告一段落，后續會有更高級的descirptor。

 

對了，再補充一點哈！

class Test:
    def __init__(self):
        self.count = 0
    def __setattr__(self, name, value):
        print('__setattr__')
        self.count += 1

        
>>> t=Test()
__setattr__
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#364>", line 1, in <module>
    t=Test()
  File "<pyshell#363>", line 3, in __init__
    self.count = 0
  File "<pyshell#363>", line 6, in __setattr__
    self.count += 1
AttributeError: 'Test' object has no attribute 'count'

 

為什么會出現上述情況呢？我還沒有調用__setattr__()呢，只是單純的定義了一個實例而已？ @_@(咋回事？幻覺嗎）

看報錯信息很容易明白，這是因為：

① __init__()時，給內部屬性 self.count進行了賦值；

② 賦值默認調用 __setattr__() 方法

③ 當調用 __setattr__()方法時，首先打印 '__setattr__'字符串，而后執行 self.cout += 1操作

④ 當執行 self.cout 加 1 操作時，將會去尋找 count 這個屬性，然而，由於此時 __init__尚未完成，並不存在 count這個屬性，因此導致 'AttributeError' 錯誤

那么該如何更改呢？可以這樣的：

class Test:
    def __init__(self):
        self.count = 0
    def __setattr__(self, name, value):
        print('__setattr__')
        super().__setattr__(name, value+1)

        
>>> t=Test()
__setattr__
>>> t.count
1

 

如何，問題解決了吧！

但是以上代碼雖然解決了報錯的問題，深入體會一下，你會發現，采用此方法只是給 基類object增加了一個屬性 count，而並不是實例的屬性，因此，以上這種寫法避免使用

 

另外，再次將代碼改進一下，如下：

class Test:
    def __setattr__(self, name, value):
        self.name = value

        
>>> t=Test()
>>> t.x=1
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#413>", line 1, in <module>
    t.x=1
  File "<pyshell#411>", line 3, in __setattr__
    self.name = value
  File "<pyshell#411>", line 3, in __setattr__
    self.name = value
  File "<pyshell#411>", line 3, in __setattr__
    self.name = value
  [Previous line repeated 327 more times]
RecursionError: maximum recursion depth exceeded while calling a Python object

居然報錯了，看報錯信息為 “遞歸錯誤”，我沒用遞歸啊，怎么會有這個錯誤呢？

其實，原因很簡單：當我們給 t.x 賦值時，調用了 __setattr__()方法，進入該方法；該方法中，又來了一次賦值（self.name = value）,又會去調用 __setattr__() 方法，持續這個死循環（子子孫孫無窮盡也，必須要有一代斷子絕孫）；

我們知道，系統的資源是有限的，丫的你老是申請資源不釋放，系統哪來的那么多資源給你自己用？因此，Python解釋器規定，遞歸深度不得超過200（不同版本不一樣），你超過了，不好意思，不帶你玩了！

所以，我們只好改變上述的問題了：

t.x=2
>>> class Test:
    def __setattr__(self, name, value):
        print('__setattr__() been called')
        super().__setattr__(name, value)

>>> t=Test()
>>> t.x=1
__setattr__() been called
>>> t.x=2
__setattr__() been called

OK，至此，關於屬性操作的問題暫時完結吧！