详解Python中 __get__和__getattr__和__getattribute__的区别

引子
假设我们有个类A,其中a是A的实例
a.x时发生了什么?属性的lookup顺序如下:

• 如果重载了__getattribute__,则调用.
• a.__dict__, 实例中是不允许有descriptor的,所以不会遇到descriptor
• A.__dict__, 也即a.__class__.__dict__ .如果遇到了descriptor,优先调用descriptor.
• 沿着继承链搜索父类.搜索a.__class__.__bases__中的所有__dict__. 如果有多重继承且是菱形继承的情况,按MRO(Method Resolution Order)顺序搜索.

如果以上都搜不到,则抛AttributeError异常.

ps.从上面可以看到,dot(.)操作是昂贵的,很多的隐式调用,特别注重性能的话,在高频的循环内,可以考虑绑定给一个临时局部变量.

class C(object): 
  def __setattr__(self, name, value): 
    print "__setattr__ called:", name, value 
    object.__setattr__(self, name, value) 
 
  def __getattr__(self, name): 
    print "__getattr__ called:", name 
 
  def __getattribute__(self, name): 
    print "__getattribute__ called:",name 
    return object.__getattribute__(self, name) 
 
c = C() 
c.x = "foo" 
print c.__dict__['x'] 
print c.x

深入
1.object.__getattr__(self, name)
当一般位置找不到attribute的时候，会调用getattr，返回一个值或AttributeError异常。

2.object.__getattribute__(self, name)
无条件被调用，通过实例访问属性。如果class中定义了__getattr__()，则__getattr__()不会被调用（除非显示调用或引发AttributeError异常）

3.object.__get__(self, instance, owner)
如果class定义了它，则这个class就可以称为descriptor。owner是所有者的类，instance是访问descriptor的实例，如果不是通过实例访问，而是通过类访问的话，instance则为None。（descriptor的实例自己访问自己是不会触发__get__，而会触发__call__，只有descriptor作为其它类的属性才有意义。）（所以下文的d是作为C2的一个属性被调用）

class C(object): 
  a = 'abc' 
  def __getattribute__(self, *args, **kwargs): 
    print("__getattribute__() is called") 
    return object.__getattribute__(self, *args, **kwargs) 
#    return "haha" 
  def __getattr__(self, name): 
    print("__getattr__() is called ") 
    return name + " from getattr" 
   
  def __get__(self, instance, owner): 
    print("__get__() is called", instance, owner) 
    return self 
   
  def foo(self, x): 
    print(x) 
 
class C2(object): 
  d = C() 
if __name__ == '__main__': 
  c = C() 
  c2 = C2() 
  print(c.a) 
  print(c.zzzzzzzz) 
  c2.d 
  print(c2.d.a)

输出结果是：

__getattribute__() is called 
abc 
__getattribute__() is called 
__getattr__() is called  
zzzzzzzz from getattr 
__get__() is called <__main__.C2 object at 0x16d2310> <class '__main__.C2'> 
__get__() is called <__main__.C2 object at 0x16d2310> <class '__main__.C2'> 
__getattribute__() is called 
abc

小结：

可以看出，每次通过实例访问属性，都会经过__getattribute__函数。而当属性不存在时，仍然需要访问__getattribute__，不过接着要访问__getattr__。这就好像是一个异常处理函数。
每次访问descriptor（即实现了__get__的类），都会先经过__get__函数。

需要注意的是，当使用类访问不存在的变量是，不会经过__getattr__函数。而descriptor不存在此问题，只是把instance标识为none而已。