Python 中几种属性访问的区别

起步
python的提供一系列和属性访问有关的特殊方法:__get__, __getattr__, __getattribute__, __getitem__。本文阐述它们的区别和用法。
属性的访问机制
一般情况下,属性访问的默认行为是从对象的字典中获取,并当获取不到时会沿着一定的查找链进行查找。例如 a.x 的查找链就是,从 a.__dict__['x'] ,然后是 type(a).__dict__['x'] ,再通过 type(a) 的基类开始查找。
若查找链都获取不到属性,则抛出 AttributeError 异常。
一、__getattr__ 方法
这个方法是当对象的属性不存在是调用。如果通过正常的机制能找到对象属性的话,不会调用 getattr 方法。

class A: a = 1 def __getattr__(self, item): print('__getattr__ call') return itemt = A() print(t.a) print(t.b) # output 1 __getattr__ call b

二、__getattribute__ 方法
这个方法会被无条件调用。不管属性存不存在。如果类中还定义了 getattr ,则不会调用 getattr__()方法,除非在 __getattribute 方法中显示调用__getattr__() 或者抛出了 AttributeError 。
class A: a = 1 def __getattribute__(self, item): print('__getattribute__ call') raise AttributeErrordef __getattr__(self, item): print('__getattr__ call') return itemt = A() print(t.a) print(t.b)

所以一般情况下,为了保留 getattr 的作用,__getattribute__() 方法中一般返回父类的同名方法:
def __getattribute__(self, item): return object.__getattribute__(self, item)

使用基类的方法来获取属性能避免在方法中出现无限递归的情况。
三、__get__ 方法
这个方法比较简单说明,它与前面的关系不大。
如果一个类中定义了 __get__(), __set__() 或 __delete__() 中的任何方法。则这个类的对象称为描述符。
class Descri(object): def __get__(self, obj, type=None): print("call get")def __set__(self, obj, value): print("call set")class A(object): x = Descri()a = A() a.__dict__['x'] = 1# 不会调用 __get__ a.x# 调用 __get__

如果查找的属性是在描述符对象中,则这个描述符会覆盖上文说的属性访问机制,体现在查找链的不同,而这个行文也会因为调用的不同而稍有不一样:
  • 如果调用是对象实例(题目中的调用方式),a.x 则转换为调用:。type(a).__dict__['x'].__get__(a, type(a))
  • 如果调用的是类属性, A.x 则转换为:A.__dict__['x'].__get__(None, A)
  • 其他情况见文末参考资料的文档
四、__getitem__ 方法
这个调用也属于无条件调用,这点与 getattribute 一致。区别在于 getitem 让类实例允许 [] 运算,可以这样理解:
  • __getattribute__适用于所有.运算符;
  • __getitem__适用于所有 [] 运算符。
class A(object): a = 1def __getitem__(self, item): print('__getitem__ call') return itemt = A() print(t['a']) print(t['b'])

【Python 中几种属性访问的区别】如果仅仅想要对象能够通过 [] 获取对象属性可以简单的:
def __getitem(self, item): return object.__getattribute__(self, item)

总结
当这几个方法同时出现可能就会扰乱你了。我在网上看到一份示例还不错,稍微改了下:
class C(object): a = 'abc'def __getattribute__(self, *args, **kwargs): print("__getattribute__() is called") return object.__getattribute__(self, *args, **kwargs)#return "haha" def __getattr__(self, name): print("__getattr__() is called ") return name + " from getattr"def __get__(self, instance, owner): print("__get__() is called", instance, owner) return selfdef __getitem__(self, item): print('__getitem__ call') return object.__getattribute__(self, item)def foo(self, x): print(x)class C2(object): d = C()if __name__ == '__main__': c = C() c2 = C2() print(c.a) print(c.zzzzzzzz) c2.d print(c2.d.a) print(c['a'])

可以结合输出慢慢理解,这里还没涉及继承关系呢。总之,每个以 __get 为前缀的方法都是获取对象内部数据的钩子,名称不一样,用途也存在较大的差异,只有在实践中理解它们,才能真正掌握它们的用法。
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Python 中几种属性访问的区别
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