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python魔法方法-屬性訪問控制詳解

更新時間：2016年07月25日 08:59:33 投稿：jingxian

下面小編就為大家?guī)硪黄猵ython魔法方法-屬性訪問控制詳解。小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在就分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧

屬性訪問控制

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

•__getattr__(self, item)

定義當(dāng)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(shù)是什么
    print type(item)  # 參數(shù)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(chuàng)建一個實例

測試：

print a.value
print 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(fā)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(fā)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(fā)異常，和我們設(shè)想的一樣。

print a.good # 訪問不存在的屬性，但應(yīng)該觸發(fā)異常的

觸發(fā)了我們想要的異常。

這里要再強(qiáng)調(diào)一遍，必須是訪問不存在的屬性時，才會調(diào)用這個方法，例如：

a.scolia = 321
print a.scolia

因為這個屬性已經(jīng)存在了（我們手動添加了），所以訪問它的時候并沒有調(diào)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(jìn)行小寫
    if item in self.__dict__:
      return self.__dict__[item] # 返回相應(yīng)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(rèn)值
      return self.__dict__[item]

a = Foo(123)
a.scolia = 321
print a.SCOlia
print a.good

我們實現(xiàn)了屬性的不區(qū)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(jīng)討論過這個屬性。這個屬性由python自動創(chuàng)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(yīng)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(dāng)于為對象添加了屬性和屬性值。

•__setattr__(self, key, value)

定義了設(shè)置屬性時的行為，包括在 __init__ 初始化函數(shù)中的設(shè)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(shù)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(jù)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(jìn)行屬性的添加，所以當(dāng)我們試圖訪問相應(yīng)的屬性時，會發(fā)現(xiàn)根本就沒有：

print a.value

觸發(fā)了異常，表示沒有相應(yīng)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(yīng)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(xì)節(jié)也無序多說，只要 del 掉 __dict__ 字典中對應(yīng)是鍵和值就行了。另外，刪除不存在的屬性時調(diào)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(dāng)實現(xiàn)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(diào)用 __getattr__，例如 a.__getattr__ 來使用這個被掩蓋的方法，或者是觸發(fā) AttributeError 異常時也會自動調(diào)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(yù)知的異常情況，最常見的就是無盡的遞歸調(diào)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(quán)限一般。

但這就導(dǎo)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(chuàng)建的。

也就是說獲取 self.__dict__ 時，會再次調(diào)用 __getattribute__ 方法，然后方法內(nèi)又調(diào)用了 self.__dict__ 。這樣無限循環(huán)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(dǎo)致這樣異常，上面討論的幾種魔法方法可能都會出現(xiàn)這個問題，只不過這個魔法方法的權(quán)限更大，所以異常出現(xiàn)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(xué)到的屬性訪問的方法只有兩種，一是直接用點(diǎn)號訪問，還有就是先通過點(diǎn)號訪問__dict__ 屬性，然后在這個字典中獲取相應(yīng)的鍵值對。而這兩種方法都受到了 __getattribute__ 的控制，調(diào)用它們就相當(dāng)于沒有終點(diǎn)的自調(diào)用（有終點(diǎn)的自調(diào)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(diào)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self

a = Foo('scolia')
print a.value

這里調(diào)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(shù)讓python自動在其父類們尋找這個方法。
a = Foo('scolia')
print a.value
b = Boo(123)
print b.value

訪問正常。

其實最后調(diào)用了還是 object 或其他內(nèi)置類型的方法。

而我們姑且不起探究object到底是怎么實現(xiàn)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(fā)AttributeError異常，此時調(diào)用__getattr__
      # 而__getattr__添加了這個屬性，所以最后異常沒有觸發(fā)，屬性也添加了
print a.a  # 結(jié)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(jié)果：