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python的__get__方法看这一篇就足够了

2022-10-22 来源：andy1031 分类：python 阅读(2909)

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getattribute和getattr，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get，set，delete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set，delete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. getattribute和getattr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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