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python的__get__方法看这一篇就足够了

没有get普通类的属性访问

class TestMain:
    def __init__(self):
        print('TestMain:__init__')
        self.a = 1

if __name__ == '__main__':
    t = TestMain()
    print(t.a)

#输出
TestMain:__init__
1

如果访问一个不存在的属性:

if __name__ == '__main__':
    t = TestMain()
    print(t.a)
    print(t.b) # 访问了一个不存在的属性

# 输出:
TestMain:__init__
Traceback (most recent call last):
print(t.b)
AttributeError: 'TestMain' object has no attribute 'b'

添加getattr 函数,解决上述问题

class TestMain:
    def __init__(self):
        print('TestMain:__init__')
        self.a = 1

    def __getattr__(self, item):
        print('TestMain:__getattr__')
        return 2

if __name__ == '__main__':
    t = TestMain()
    print(t.a)
    print(t.b)

# 输出:
TestMain:__init__
1
TestMain:__getattr__
2

说明:我们仍然访问了一个本来不存在的t.b,为什么这里没有报错呢,因为我们定义了getattr函数,而且让它直接返回了2,也就是说,如果定义了这个函数后,访问不存在的属性,会自动调用这个函数作为返回值。

接下来_getattribute__函数:

class TestMain:
    def __init__(self):
        print('TestMain:__init__')
        self.a = 1

    def __getattr__(self, item):
        print('TestMain:__getattr__')
        return 2

    def __getattribute__(self, item):
        print('TestMain:__getattribute__')
        return 3

if __name__ == '__main__':
    t = TestMain()
    print(t.a)
    print(t.b)

# 输出结果
TestMain:__init__
TestMain:__getattribute__
3
TestMain:__getattribute__
3

可以看到,无论是访问存在的t.a还是不存在的t.b,都访问到了getattribute这个函数,也就是说,只要定义了这个函数,那么属性的访问,都会走到这个函数里面。

我们知道只要定义了getattribute函数,就肯定执行这个函数来获取属性,这次我们增加了判断如果访问c这个属性,我们抛出异常,最后的结果是:

TestMain:__init__
TestMain:__getattribute__
3
TestMain:__getattribute__
3
TestMain:__getattribute__
TestMain:__getattr__
2

也就是说,如果getattribute抛出了AttributeError异常,那么会继续访问getattr函数的。

总结:

  1. 如果定义了getattribute,那么无论访问什么属性,都是通过这个函数获取,包括方法,t.f()这种也是访问的这个函数,此时这个函数应该放回一个方法,如果像例子中,仍然返回一个数字,你会获得一个TypeError: 'int' object is not callable错误

  2. 只要定义了getattribute方法,不管你访问一个存在的还是不存在的属性,都由这个方法返回,比如访问t.a,虽然a存在,但是只要定义了这个访问,那么就不是访问最开始的a了

  3. 如果getattribute抛出了AttributeError异常,并且定了了getattr函数,那么会调用getattr这个函数,不论这个属性到底是不是存在

  4. 也就是说属性访问的一个大致优先级是:getattribute > getattr > dict


get函数

上面说了getattributegetattr,这里单独说一下get,因为这个涉及到其它的概念,就是描述器(Descriptor)

一个类只要实现了getsetdelete中任意一个方法,我们就可以叫它描述器(descriptor)。如果只定义了get我们叫非资料描述器(non-data descriptor),如果setdelete任意一个/或者同时出现,我们叫资料描述器(data descriptor)。

首先明确一点,拥有这个方法的类,应该(也可以说是必须)产生一个实例,并且这个实例是另外一个类的类属性(注意一定是类属性,通过self的方式产生就不属于get范畴了)。

也就是说拥有这个方法的类,那么它的实例应该属于另外一个类/对象的一个属性。 直接看代码吧:


class TestDes:
    def __get__(self, instance, owner):
        print(instance, owner)
        return 'TestDes:__get__'

class TestMain:
    des = TestDes()

if __name__ == '__main__':
    t = TestMain()
    print(t.des)
    print(TestMain.des)

# 输出:
<__main__.TestMain object at 0x0000022563D5D3C8> <class '__main__.TestMain'>
TestDes:__get__
None <class '__main__.TestMain'>
TestDes:__get__

其中TestDes定义了get方法,在TestMain中,定义了一个类属性des,是TestDes的一个实例,我们访问t.des或者TestMain.des的时候访问的就是访问了TestDes的get方法。

其中,get方法的第一个参数是实际拥有者的实例,如果没有则为None,第二个参数是实际所属的类。

看一下下面的代码:

class TestDes:
    def __get__(self, instance, owner):
        print(instance, owner)
        return 'TestDes:__get__'

class TestMain:
    def __init__(self):
        self.des = TestDes()

if __name__ == '__main__':
    t = TestMain()
    print(t.des)
    # print(TestMain.des) #很明显这里会报错

我们通过init来产生了一个实例的des属性,这时候,print(t.des)访问的就不是get函数了,实际打印结果是:

<__main__.TestDes object at 0x00000165A77ECCF8>

也就是当成一个普通的实例来处理的。

非资料描述器,也就是只有get,不管是类还是实例去访问,默认都获得的是get的返回值,但是,如果中间有任何一次重新赋值,那么,这个实例获得的是新的值(对象),已经和原来的描述器完全脱离了关系
资料描述器,比如有set方法,后期通过实例对描述器进行赋值,那么访问的是set,并且永远关联起来。但是如果通过修改类属性的方式复制,那么也会被重新获取新的值(对象)。

看下面的代码:

class TestDes:
    def __get__(self, instance, owner):
        print('TestDes:__get__', instance, owner)
        return 'TestDes:__get__'

class TestMain:
    des = TestDes()

if __name__ == '__main__':
    t = TestMain()
    print(t.des)
    print(TestMain.des)

    print()

    t.des = 1
    print(t.des)
    print(TestMain.des)

    print()

    TestMain.des = 1
    print(t.des)
    print(TestMain.des)

上面是一个非资料描述器,打印结果是:

TestDes:__get__ <__main__.TestMain object at 0x000002C9BCCF0080> <class '__main__.TestMain'>
TestDes:__get__
TestDes:__get__ None <class '__main__.TestMain'>
TestDes:__get__

1
TestDes:__get__ None <class '__main__.TestMain'>
TestDes:__get__

1
1

具体根据上面的描述行为进行分析,就可以得出结果了。

我们在看一下资料描述器:

class TestDes:
    def __get__(self, instance, owner):
        print('TestDes:__get__', instance, owner)
        return 'TestDes:__get__'

    def __set__(self, instance, value):
        print('TestDes:__set__', instance, value)

# 其它代码没有修改

打印结果如下

TestDes:__get__ <__main__.TestMain object at 0x000002140A46D390> <class '__main__.TestMain'>
TestDes:__get__
TestDes:__get__ None <class '__main__.TestMain'>
TestDes:__get__

TestDes:__set__ <__main__.TestMain object at 0x000002140A46D390> 1
TestDes:__get__ <__main__.TestMain object at 0x000002140A46D390> <class '__main__.TestMain'>
TestDes:__get__
TestDes:__get__ None <class '__main__.TestMain'>
TestDes:__get__

1
1

总结

  1. getattributegetattr用于实例访问属性使用,拥有get方法的类是只能其实例属于类属性的时候生效
  2. 只要有getattribute,任何属性访问都是这个的返回值,以下都是在getattribute不存在或者有AttributeError异常发生的情况下描述的
  3. 访问不存在的属性,getattr生效
  4. 访问存在的属性,如果是描述器,描述器生效
  5. 如果通过实例对描述器进行赋值操作,又有资料和非资料描述器的区分,如果定义了set,那么此方法生效,并且仍然是原始的资料描述器,否则被赋值为新对象
  6. 描述器赋值如果是通过类的属性方式赋值,而不是类的实例方式赋值,描述器失效
  7. 针对描述器的说明: 描述器是被getattribute调用的,如果重写了这个方法,将会阻止自动调用描述器,资料描述器总是覆盖了实例的dict, 非资料描述器可能覆盖实例的dict
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