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技术图文：Python魔法方法之属性访问详解

编程日记 2024-09-27 05:50:00

背景

今天在B站学习“零基础入门学习 Python”中的第45节“魔法方法：属性访问”，这也是我们组织的 Python基础刻意练习活动的学习任务，其中有这样的一个题目。

练习要求：

写一个矩形类，默认有宽和高两个属性。
如果为一个叫square的属性赋值赋值，那么说明这是一个正方形，值就是正方形的边长，此时宽和高都应该等于边长。

技术分析

我们先来看看有关于属性的四个魔法方法：

__getattr__(self, name): 定义当用户试图获取一个不存在的属性时的行为。
__getattribute__(self, name)：定义当该类的属性被访问时的行为（先调用该方法，查看是否存在该属性，若不存在，接着去调用__getattr__）。
__setattr__(self, name, value)：定义当一个属性被设置时的行为。
__delattr__(self, name)：定义当一个属性被删除时的行为。

class Test:def __getattr__(self, name):print('__getattr__')def __getattribute__(self, name):print('__getattribute__')def __setattr__(self, name, value):print('__setattr__')def __delattr__(self, name):print('__delattr__')t = Test()
t.x# __getattribute__

如上述代码所示，x并不是Test实例对象t的一个属性，首先去调用 __getattribute__() 方法，得知该属性并不属于该实例对象。但是，按照常理，t.x应该打印 __getattribute__ 和__getattr__，但实际情况并非如此，为什么呢？

实例对象属性寻找的顺序如下：

① 首先访问 __getattribute__() 魔法方法（隐含默认调用，无论何种情况，均会调用此方法）。

② 接着，去t.__dict__中查找是否具备该属性。

③ 若在 t.__dict__ 中找不到对应的属性，则去t.__class__.__dict__中寻找。

④ 若在实例的类中也找不到该属性，则去父类中寻找，即 t.__class__.__bases__.__dict__中寻找

⑤ 若以上均无法找到，则会调用 __getattr__ 方法，执行内部的命令（若未重载 __getattr__ 方法，则直接报错：AttributeError)

以上几个流程，即完成了属性的寻找。

但是，以上的说法，并不能解释为什么执行 t.x 时，不打印 __getattr__ 啊？

问题就出在了步骤的第④步，因为，一旦重载了 __getattribute__() 方法，如果找不到属性，则必须要手动加入第④步，否则无法进入到第⑤步（__getattr__）的。

验证一下以上说法是否正确：

方法一：采用 object（所有类的基类）

class Test:def __getattr__(self, name):print('__getattr__')def __getattribute__(self, name):print('__getattribute__')object.__getattribute__(self, name)def __setattr__(self, name, value):print('__setattr__')def __delattr__(self, name):print('__delattr__')t = Test()
t.x# __getattribute__
# __getattr__

方法二：采用 super() 方法

class Test:def __getattr__(self, name):print('__getattr__')def __getattribute__(self, name):print('__getattribute__')super().__getattribute__(name)def __setattr__(self, name, value):print('__setattr__')def __delattr__(self, name):print('__delattr__')t = Test()
t.x# __getattribute__
# __getattr__

以上介绍完毕，那么 __setattr__ 和 __delattr__ 方法相对简单多了：

class Test:def __getattr__(self, name):print('__getattr__')def __getattribute__(self, name):print('__getattribute__')object.__getattribute__(self, name)def __setattr__(self, name, value):print('__setattr__')def __delattr__(self, name):print('__delattr__')t = Test()
t.x = 1# __setattr__del t.x# __delattr__

对了，再补充一点哈！

class Test:def __init__(self):self.count = 0def __setattr__(self, name, value):print('__setattr__')self.count += 1t = Test()# AttributeError: 'Test' object has no attribute 'count'

看报错信息很容易明白，这是因为：

① __init__()时，给内部属性 self.count进行了赋值；

② 赋值默认调用 __setattr__() 方法

③ 当调用 __setattr__()方法时，首先打印 __setattr__字符串，而后执行 self.cout += 1操作

④ 当执行 self.cout + 1 操作时，将会去寻找 count 这个属性，然而，由于此时 __init__尚未完成，并不存在 count这个属性，因此导致 AttributeError 错误。

那么该如何更改呢？可以这样的：

class Test:def __init__(self):self.count = 0def __setattr__(self, name, value):print('__setattr__')super().__setattr__(name, value + 1)t = Test()
print(t.count)# __setattr__
# 1

以上代码虽然解决了报错的问题，深入体会一下，你会发现，采用此方法只是给基类object增加了一个属性 count，而并不是实例的属性，因此，以上这种写法避免使用。

另外，再次将代码改进一下，如下：

class Test:def __setattr__(self, name, value):self.name = valuet = Test()
t.x = 'lsgo'# RecursionError: maximum recursion depth exceeded

当我们给 t.x 赋值时，调用了 __setattr__()方法，进入该方法。该方法中，又来了一次赋值（self.name = value）,又会去调用 __setattr__() 方法，持续这个死循环。

所以，我们只好改变上述的问题了：

class Test:def __setattr__(self, name, value):print('__setattr__() been called')super().__setattr__(name, value)t = Test()
t.x = 'lsgo'# __setattr__() been calledprint(t.x)# lsgo

代码实现

上面详细介绍了关于属性的四个魔法方法，下面我们来看实现要求的具体代码：

class Rectangle:def __init__(self, width=0, height=0):self.width = widthself.height = heightdef __setattr__(self, key, value):if key == 'square':self.width = valueself.height = valueelse:super().__setattr__(key, value)def getArea(self):return float(self.width) * float(self.height)r = Rectangle(4, 5)
print(r.getArea())  # 20.0
r.square = 10
print(r.__dict__)  # {'width': 10, 'height': 10}
print(r.getArea())  # 100.0

总结

魔法方法是 Python 面向对象编程中最核心的内容，需要花费一定的精力才能将其掌握，参加 Python基础刻意练习的小伙伴们加油！ See You！

参考文献：

https://www.bilibili.com/video/av4050443/?p=46
https://www.runoob.com/python3/python3-tutorial.html
https://www.cnblogs.com/Jimmy1988/p/6804095.html

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https://www.dkcj.cn/info/20516.html

技术图文：Python魔法方法之属性访问详解

背景

技术分析

代码实现

总结

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