Python魔法方法__getattr__和__getattribute__詳解

在Python中有這兩個魔法方法容易讓人混淆：getattr__和__getattribute。通常我們會定義__getattr__而從來不會定義__getattribute__，下面我們來看看這兩個的區別。

__getattr__魔法方法

class MyClass:

    def __init__(self, x):
        self.x = x

    def __getattr__(self, item):
        print('{}屬性為找到！'.format(item))
        return None

>>> obj = MyClass(1)
>>> obj.x
1
>>> obj.y
y屬性為找到！
None

我們定義一個MyClass類，設置一個實例屬性為x，值為1。obj為這個類的實例，獲取obj.x返回1，而獲取obj.y發現屬性找不到，原因是obj的實例變量中不包含y，找不到某屬性時會調用__getattr__方法。

調用__getattr__詳細過程如下：
obj.attr

1. 首先會在對象的實例屬性中尋找，找不到執行第二步
2. 來到對象所在的類中查找類屬性，如果還找不到執行第三步
3. 來到對象的繼承鏈上尋找，如果還找不到執行第四步
4. 調用obj.__getattr__方法，如果用戶沒有定義或者還是找不到，拋出AttributeError異常，屬性查找失敗！

class MyClass:

    def __init__(self, x):
        self.x = x
>>> obj = MyClass(1)
>>> obj.y

AttributeError: 'MyClass' object has no attribute 'a'

如上代碼，沒有定義__getattr__魔法方法，又找不到屬性，就會拋出異常

__getattribute__魔法方法

當我們調用對象的屬性時，首先會調用__getattribute__魔法方法。

obj.x
obj.__getattribute__(x)

如上代碼，這兩個代碼其實是等價的。當__getattribute__查找失敗，就會去調用__getattr__方法。

代碼演示

class MyClass:

    def __init__(self, x):
        self.x = x

    def __getattribute__(self, item):
        print('正在獲取屬性{}'.format(item))
        return super(MyClass, self).__getattribute__(item)
>>> obj = MyClass(2)
>>> obj.x
正在獲取屬性x
2

我們使用__getattribute__魔法方法時，要返回父類的方法，不然很難寫對
下面代碼是一個陷阱，會產生無限遞歸

class MyClass:

    def __init__(self, x):
        self.x = x

    def __getattribute__(self, item):
        print('正在獲取屬性{}'.format(item))
        return self.item
        
>>> obj = MyClass(2)
>>> obj.x
  File "xxx", line 11, in __getattribute__
    print('正在獲取屬性{}'.format(item))
RecursionError: maximum recursion depth exceeded while calling a Python object

上面的代碼看起來似乎是對的，但卻調入了無限遞歸的陷阱，相當於

def __getattribute__(self, item):
    print('正在獲取屬性{}'.format(item))
    return self.__getattribute__(item)

要十分警惕。

另外，內置的getattr和hasattr也會觸發這個魔法方法

>>> getattr(obj, 'x', None)
正在獲取屬性x
2
>>> hasattr(obj, 'x', None)
正在獲取屬性x
True

其他細節需要注意

class MyClass:

    x = 999
    
    def __init__(self, x):
        self.x = x

    def __getattribute__(self, item):
        print('正在獲取屬性{}'.format(item))
        return super(MyClass, self).__getattribute__(item)

上面代碼中，定義了一個類屬性x和一個實例屬性x，這兩個屬性同名，根據Python語法規則，當對象獲取屬性x的時候，首先會在實例屬性中尋找，如果找不到才回去類屬性中查找

>>> obj = MyClass(2)
>>> print(obj.x)
正在獲取屬性x
2
>>> del obj.x  #刪除了實例屬性x
>>> print(obj.x)  #此時訪問的是類屬性
正在獲取屬性
999

這樣就能印證了上面所說__getattribute__的查找順序。通常該方法在框架中可能會用到，一般情況下無需使用。