python魔法方法-屬性訪問控制詳解

2019-11-25 16:37:58

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供稿：網友

屬性訪問控制

所謂的屬性訪問控制就是控制點號訪問屬性的行為，而且不僅是類的外部，連類的內部也受控制，代碼見真章，邊看代碼邊解釋：

•__getattr__(self, item)

定義當訪問不存在的屬性時的行為，注意是不存在的屬性。

class Foo(object):  def __init__(self, value):    self.value = value  def __getattr__(self, item):    print item # 查看得到的參數是什么    print type(item)  # 參數的類型是什么    return 'attr:%s' % item # 最后返回一個東西看其行為如何a = Foo('scolia')  # 創建一個實例

測試：

print a.valueprint type(a.value)

其行為和沒定義前正常，下面看看訪問一個不存在的屬性時會發生什么：

print a.abc

按照平常的情況，訪問不存在的屬性時肯定會拋出異常，但是這里輸出了三行，前兩個是方法輸出的，最后一行是外部的print語句輸出的，輸出的是方法的return值。方法得到的是我們訪問的屬性名，而且是以字符串的形式。

知道了以上信息后，我們就可以定制更多：

class Foo(object):  def __init__(self, value):    self.value = value  def __getattr__(self, item):    if item == 'scolia':      return 'can not set attr: %s' % item # 訪問不存在的scolia屬性時，打印一句話而不報錯    else:      raise AttributeError('not attr name: %s' % item)  # 訪問其他不存在的屬性時，觸發異常。

測試：

a = Foo(123)print a.value # 訪問存在的屬性

print a.scolia # 訪問不存在的屬性，但我們做了特殊處理的

沒有觸發異常，和我們設想的一樣。

print a.good # 訪問不存在的屬性，但應該觸發異常的

觸發了我們想要的異常。

這里要再強調一遍，必須是訪問不存在的屬性時，才會調用這個方法，例如：

a.scolia = 321print a.scolia

因為這個屬性已經存在了（我們手動添加了），所以訪問它的時候并沒有調用這個方法，而在方法里所做的任何處理，也不會有效。

更高級的技巧：

class Foo(object):  def __init__(self, value, defulat=None):    self.value = value    self.__defulat = defulat  def __getattr__(self, item):    item = item.lower() # 用字符串的方法對其進行小寫    if item in self.__dict__:      return self.__dict__[item] # 返回相應的屬性    else:      self.__dict__[item] = self.__defulat  # 若屬性不存在則添加這個屬性并使用默認值      return self.__dict__[item]a = Foo(123)a.scolia = 321print a.SCOliaprint a.good

我們實現了屬性的不區分大小寫訪問和自動添加不存在的屬性。

這里的秘訣在于活用 __dict__ 這個屬性，我在類的屬性中已經討論過這個屬性。這個屬性由python自動創建，是一個字典，包含對象的所有屬性，字典里的鍵就是屬性名，對應的值就是屬性值。所以這里在這個字典中添加了鍵和值，就相當于為對象添加了屬性和屬性值。

•__setattr__(self, key, value)

定義了設置屬性時的行為，包括在 __init__ 初始化函數中的設置行為：

class Foo(object):  def __init__(self, value, defulat=None):    self.value = value  def __setattr__(self, key, value):    print key, type(key)    print value, type(value)a = Foo('scolia')b = Foo(123)

這里可以看到初始化函數中的屬性添加的行為也受到了控制，其中 key 得到的是屬性名，以字符串的形式；而 value 得到的是屬性值，屬性值根據輸入的不同而不同。

在這里，我們僅僅只是打印了幾句話，而沒有進行屬性的添加，所以當我們試圖訪問相應的屬性時，會發現根本就沒有：

print a.value

觸發了異常，表示沒有相應的屬性。

知道了這些之后我們可以做很多事情，例如將所有的屬性名變成小寫或大寫，控制某些屬性名不能添加之類的，就不再舉例。不過，這里你總不可能用 self.key = value 來添加屬性吧，因為 key 始終是一個字符串。這個時候就要使用 __dict__ 屬性了，向這個字典中添加相應的鍵值對就可以了，具體就不再演示了。

•__delattr__(self, item)

定義了刪除一個屬性時的行為，item 得到的也是一個字符串形式的屬性名，具體細節也無序多說，只要 del 掉 __dict__ 字典中對應是鍵和值就行了。另外，刪除不存在的屬性時調用的也是這個方法。

•__getattribute__(self, name)

這個方法定義了所有屬性訪問的行為，注意是所有，而不是 __getattr__ 中的不存在。當實現了這個方法之后，將會覆蓋 __getattr__ 方法，畢竟所有涵蓋了不存在。

這個方法只在新式類中有效。

但是，你也可以顯式的調用 __getattr__，例如 a.__getattr__ 來使用這個被掩蓋的方法，或者是觸發 AttributeError 異常時也會自動調用它。

然而，非常不建議使用這個方法，因為可能會很多不可預知的異常情況，最常見的就是無盡的遞歸調用，例如：

class Foo(object):  def __init__(self, value):    self.value = value  def __getattribute__(self, item):    return self.__dict__[item]a = Foo('scolia')print a.value

這段代碼看起來很正常，但是這里有一個陷阱，因為類中的所有的屬性訪問都是受這幾個魔法方法控制的，包括上面介紹的幾個魔法方法。它們似乎比普通的魔法方法擁有更高的權限一般。

但這就導致了一個問題，例如這里的 self.__dict__[item] ，這句話也受屬性訪問的控制，盡管這個屬性是 python 為我們創建的。

也就是說獲取 self.__dict__ 時，會再次調用 __getattribute__ 方法，然后方法內又調用了 self.__dict__ 。這樣無限循環下去，最終會拋出一個異常。

異常信息非常長，這里我是拉到最后才截的圖。

其實不僅這個魔法方法會導致這樣異常，上面討論的幾種魔法方法可能都會出現這個問題，只不過這個魔法方法的權限更大，所以異常出現的可能性更高一些。

這也就是不推薦這個魔法方法的原因，而使用其他的屬性控制方法的時候也要小心。

而到目前為止，我們所學到的屬性訪問的方法只有兩種，一是直接用點號訪問，還有就是先通過點號訪問__dict__ 屬性，然后在這個字典中獲取相應的鍵值對。而這兩種方法都受到了 __getattribute__ 的控制，調用它們就相當于沒有終點的自調用（有終點的自調用有時能提升效率），那么這個方法到底要怎么用呢？

技巧就是調用父類的這個方法：

class Foo(object):  def __init__(self, value):    self.value = value  def __getattribute__(self, item):    return object.__getattribute__(self, item) # 非綁定方法要顯式傳遞selfa = Foo('scolia')print a.value

這里調用的是object的這個方法，如果是涉及到繼承的話：

class Boo(Foo):  def __init__(self, value):    self.value = value  def __getattribute__(self, item):    return Foo.__getattribute__(self, item)    # return super(Boo, self).__getattribute__(item)  也可以使用super函數讓python自動在其父類們尋找這個方法。a = Foo('scolia')print a.valueb = Boo(123)print b.value

訪問正常。

其實最后調用了還是 object 或其他內置類型的方法。

而我們姑且不起探究object到底是怎么實現的，因為這可能是用 C 所寫的，只要會用就可以，雖然這個方法用的也不多。

最后附上一個完整的例子：

class Foo(object):  def __init__(self, value):    self.value = value  def __getattr__(self, item):    if item == 'scolia':      return 'no attr:%s' % item    elif item in self.__dict__:      return self.__dict__[item]    else:      raise AttributeError('no attr:%s' % item)  def __setattr__(self, key, value):    if key == 'good':      print 'can not set the attr: good'    else:      self.__dict__[key] = value  def __delattr__(self, item):    if item == 'a':      print 'no attr: good'    else:      del self.__dict__[item]  def __getattribute__(self, item):    if item == 'a':      raise AttributeError('not a')    return object.__getattribute__(self, item)a = Foo('scolia')print a.value  # 正常訪問a.a = 123  # __getattribute__會觸發AttributeError異常，此時調用__getattr__      # 而__getattr__添加了這個屬性，所以最后異常沒有觸發，屬性也添加了print a.a  # 結果能夠訪問del a.a # 試圖刪除這個屬性print a.a # 刪除行為被阻止了，所以該屬性還在a.good = 'good' # 因為添加被阻止了print a.good # 所以訪問失敗了

結果：