python-__getattr__ 和 __getattribute__
python3完全使用了新式类,废弃了旧式类,getattribute作为新式类的一个特性有非常奇妙的作用。查看一些博客和文章后,发现想要彻底理解getattr和getattribute的区别,实际上需要理解python中属性的查找顺序、描述器(descriptor)、__get__、__set__、__dict__等知识。
首先需要指出,如果一个类只定义了__get__方法则称之为non-data descriptor(非资料描述器),如果这个类将__get__和 __set__都定义了,则称之为data descriptor(资料描述器),具体可见我的另一篇博客,方便理解。下面介绍实例属性的查找顺序。假设 t = T(),t.at的查找顺序如下:
1、如果是python自动产生的属性,返回,否则进行第2步
2、如果‘at’出现在了T或者其父类和祖先类的__dict__
中(即‘at’是一个类属性,并非只属于t的实例属性),并且at是一个data descriptor,则优先调用其__get__
方法。不是data descriptor或者没有该属性则进行第2步。
3、查找实例t的__dict__
中是否有at属性,有则返回,没有则到第3步。
4、查找t的父类和祖先类的__dict__
中是否有at属性,如果没有则执行第4步,如果有则执行如下步骤:
4.1 at是一个non-data descriptor,调用其__get__
方法,不是则执行3.2
4.2 返回__dict__['at']
5、如果实例t的父类中有__getattr__
方法,则调用该方法,没有则抛出AttributeError。
注意每次类或实例调用属性时getattribute会被无条件首先调用。下方代码略长,耐心查看。
class Descriptor: # 定义描述器的类
def __get__(self, instance, owner): # get方法用于返回实例的a属性
print('3 get called,', 'instance is', instance, ',owner is', owner)
return instance.a
def __set__(self, instance, value): # set方法用于修改实例的a属性
print('4 set called,', 'instance is', instance, ',value is', value)
instance.a = value**2
def __getattribute__(self, item):
print('5 Des getattribute called, item is %s' % item)
class NotDescriptor: # 定义non-data descriptor
def __get__(self, instance, owner):
print('6 get called,', 'instance is', instance, ',owner is', owner)
return instance.a - 100
class T:
desc = Descriptor() # 类属性,一个资料描述器 data descriptor
Not_Desc = NotDescriptor() # 类属性,一个非资料描述器 non-data descriptor
def __init__(self):
self.a = 123
self.not_desc = 'instance not_desc'
def func(self):
return 'T func'
def __getattribute__(self, item):
print('1 getattribute called, item is ', item)
return object.__getattribute__(self, item)
def __getattr__(self, item):
print('2 getattr called, item is', item)
raise AttributeError('NO such attr %s' % item)
以下的测试均使用上方的代码,每次的输出操作都重置过,以避免混淆。
1 getattribute called, item is func
T func # 实例的函数
1 getattribute called, item is a
123 # 实例的属性
==================================================
4 set called, instance is <__main__.T object at 0x000001E55B630240> ,value is 2
# set方法前不调用getattribute。instance是拥有该描述器类的一个实例。value是要设置的值。
==================================================
1 getattribute called, item is desc
3 get called, instance is <__main__.T object at 0x000001E55B630240> ,owner is <class '__main__.T'>
# get方法前还是优先调用getattribute,instance是拥有该描述器对象的一个实例。owner是拥有者本身
1 getattribute called, item is a
t.a = 4 # 2**2 = 4
可见调用实例的属性和方法时都会无条件首先调用getattrtibute方法,而set方法则不会调用。另外代码利用描述器的get和set方法,实际上已经实现了类似于@property的使用(当然,property装饰器其实就是基于描述器实现的,对property装饰器不了解的话可以查看我的另一篇博客)。
下面继续使用上方代码验证__getattr__
、非描述器的执行顺序。
t = T()
print(t.not_desc)
--------结果如下------
1 getattribute called, item is not_desc
instance not_desc
回想前面提到的属性查找顺序,‘not_desc’在类的__dict__
被找到了,但不是descriptor,所以执行第2步,在实例的__dict__
中发现该属性,返回。
t = T()
print(t.Not_Desc)
--------结果如下------
1 getattribute called, item is Not_Desc
6 get called, instance is <__main__.T object at 0x0000017F70A006A0> ,owner is <class '__main__.T'>
# 这里是NonDataDescriptor中的get方法
1 getattribute called, item is a
23 # a的初始值为123 由get方法返回的是123-100=23
根据我们之前提到的顺序,‘Not_Desc’属性在类的__dict__
中找到但不是data descriptor,又没有在实例的dict中找到,所以进行到了4.1步骤,发现它是一个non-data descriptor,然后就执行了其中的get方法。
t = T()
print(t.bbbbbb) # T类中没有定义该属性
------结果如下----------
1 getattribute called, item is bbbbbb
2 getattr called, item is bbbbbb
Traceback (most recent call last):
File "C:/省略/.py", line 40, in <module>
print(t.bbbbbb)
File "C:C:/省略/.py.py", line 36, in __getattr__
raise AttributeError('NO such attr %s' % item)
AttributeError: NO such attr bbbbbb
可见,当我们访问一个没有被定义的属性时,仍然会首先调用getattribute,根据属性查找原则,在实例和类中都没有找到这个属性,于是执行getattr。到这里我们也就了解到了python中属性的查找顺序、getattribute和getattr的执行顺序。
回过头来,getattribute会在调用类和实例的属性时无条件调用,所以可以用于权限鉴别、日志记录等操作;而getattr会在属性没有被找到的时候执行,因此可以用来做一些兜底的操作,可见这篇博客
另外注意重写getattribute时的循环陷阱,返回语句要写成return object.__getattribute__()
,不要使用return self.xxx
,否则self相当于又指向了自己,而getattribute会无条件调用,从而进入无限循环。
最后的我们查看类和实例的__dict__属性,看看又什么不同
t = T()
print(t.__dict__)
print(T.__dict__)
------结果如下--------
1 getattribute called, item is __dict__
{'a': 123, 'not_desc': 'instance not_desc'}
{'__module__': '__main__', 'desc': <__main__.Descriptor object at 0x0000021FD20C0128>, 'Not_Desc': <__main__.NotDescriptor object at 0x0000021FD20C0160>, '__init__': <function T.__init__ at 0x0000021FD20B59D8>, 'func': <function T.func at 0x0000021FD20B5A60>, '__getattribute__': <function T.__getattribute__ at 0x0000021FD20B5AE8>, '__getattr__': <function T.__getattr__ at 0x0000021FD20B5B70>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'T' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'T' objects>, '__doc__': None}
可见实例t只有init中定义的属性,而类T中才有描述器和非描述器等属性。
参考:
https://blog.csdn.net/yitiaodashu/article/details/78974596
https://www.cnblogs.com/Vito2008/p/5280216.html
https://www.cnblogs.com/pyxiaomangshe/p/7927540.html
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