python魔法方法-属性访问控制详解


Posted in Python onJuly 25, 2016

属性访问控制

所谓的属性访问控制就是控制点号访问属性的行为,而且不仅是类的外部,连类的内部也受控制,代码见真章,边看代码边解释:

•__getattr__(self, item)

定义当访问不存在的属性时的行为,注意是不存在的属性。

class Foo(object):
  def __init__(self, value):
    self.value = value

  def __getattr__(self, item):
    print item # 查看得到的参数是什么
    print type(item)  # 参数的类型是什么
    return 'attr:%s' % item # 最后返回一个东西看其行为如何

a = Foo('scolia')  # 创建一个实例

测试:

print a.value
print type(a.value)

python魔法方法-属性访问控制详解

其行为和没定义前正常,下面看看访问一个不存在的属性时会发生什么:

print a.abc

python魔法方法-属性访问控制详解

按照平常的情况,访问不存在的属性时肯定会抛出异常,但是这里输出了三行,前两个是方法输出的,最后一行是外部的print语句输出的,输出的是方法的return值。方法得到的是我们访问的属性名,而且是以字符串的形式。

知道了以上信息后,我们就可以定制更多:

class Foo(object):
  def __init__(self, value):
    self.value = value

  def __getattr__(self, item):
    if item == 'scolia':
      return 'can not set attr: %s' % item # 访问不存在的scolia属性时,打印一句话而不报错
    else:
      raise AttributeError('not attr name: %s' % item)  # 访问其他不存在的属性时,触发异常。

测试:

a = Foo(123)
print a.value # 访问存在的属性

python魔法方法-属性访问控制详解

print a.scolia # 访问不存在的属性,但我们做了特殊处理的

python魔法方法-属性访问控制详解

没有触发异常,和我们设想的一样。

print a.good # 访问不存在的属性,但应该触发异常的

python魔法方法-属性访问控制详解

触发了我们想要的异常。

这里要再强调一遍,必须是访问不存在的属性时,才会调用这个方法,例如:

a.scolia = 321
print a.scolia

python魔法方法-属性访问控制详解

因为这个属性已经存在了(我们手动添加了),所以访问它的时候并没有调用这个方法,而在方法里所做的任何处理,也不会有效。

更高级的技巧:

class Foo(object):
  def __init__(self, value, defulat=None):
    self.value = value
    self.__defulat = defulat

  def __getattr__(self, item):
    item = item.lower() # 用字符串的方法对其进行小写
    if item in self.__dict__:
      return self.__dict__[item] # 返回相应的属性
    else:
      self.__dict__[item] = self.__defulat  # 若属性不存在则添加这个属性并使用默认值
      return self.__dict__[item]

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

python魔法方法-属性访问控制详解

我们实现了属性的不区分大小写访问和自动添加不存在的属性。

这里的秘诀在于活用 __dict__ 这个属性,我在类的属性中已经讨论过这个属性。这个属性由python自动创建,是一个字典,包含对象的所有属性,字典里的键就是属性名,对应的值就是属性值。所以这里在这个字典中添加了键和值,就相当于为对象添加了属性和属性值。

•__setattr__(self, key, value)

定义了设置属性时的行为,包括在 __init__ 初始化函数中的设置行为:

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)

python魔法方法-属性访问控制详解

这里可以看到初始化函数中的属性添加的行为也受到了控制,其中 key 得到的是属性名,以字符串的形式;而 value 得到的是属性值,属性值根据输入的不同而不同。

在这里,我们仅仅只是打印了几句话,而没有进行属性的添加,所以当我们试图访问相应的属性时,会发现根本就没有:

print a.value

python魔法方法-属性访问控制详解

触发了异常,表示没有相应的属性。

知道了这些之后我们可以做很多事情,例如将所有的属性名变成小写或大写,控制某些属性名不能添加之类的,就不再举例。不过,这里你总不可能用 self.key = value 来添加属性吧,因为 key 始终是一个字符串。这个时候就要使用 __dict__ 属性了,向这个字典中添加相应的键值对就可以了,具体就不再演示了。

•__delattr__(self, item)

定义了删除一个属性时的行为,item 得到的也是一个字符串形式的属性名,具体细节也无序多说,只要 del 掉 __dict__ 字典中对应是键和值就行了。另外,删除不存在的属性时调用的也是这个方法。

•__getattribute__(self, name)

这个方法定义了所有属性访问的行为,注意是所有,而不是 __getattr__ 中的不存在。当实现了这个方法之后,将会覆盖 __getattr__ 方法,毕竟所有涵盖了不存在。

这个方法只在新式类中有效。

但是,你也可以显式的调用 __getattr__,例如 a.__getattr__ 来使用这个被掩盖的方法,或者是触发 AttributeError 异常时也会自动调用它。

然而,非常不建议使用这个方法,因为可能会很多不可预知的异常情况,最常见的就是无尽的递归调用,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

这段代码看起来很正常,但是这里有一个陷阱,因为类中的所有的属性访问都是受这几个魔法方法控制的,包括上面介绍的几个魔法方法。它们似乎比普通的魔法方法拥有更高的权限一般。

但这就导致了一个问题,例如这里的 self.__dict__[item] ,这句话也受属性访问的控制,尽管这个属性是 python 为我们创建的。

也就是说获取 self.__dict__ 时,会再次调用 __getattribute__ 方法,然后方法内又调用了 self.__dict__ 。这样无限循环下去,最终会抛出一个异常。

python魔法方法-属性访问控制详解

异常信息非常长,这里我是拉到最后才截的图。

其实不仅这个魔法方法会导致这样异常,上面讨论的几种魔法方法可能都会出现这个问题,只不过这个魔法方法的权限更大,所以异常出现的可能性更高一些。

这也就是不推荐这个魔法方法的原因,而使用其他的属性控制方法的时候也要小心。

而到目前为止,我们所学到的属性访问的方法只有两种,一是直接用点号访问,还有就是先通过点号访问__dict__ 属性,然后在这个字典中获取相应的键值对。而这两种方法都受到了 __getattribute__ 的控制,调用它们就相当于没有终点的自调用(有终点的自调用有时能提升效率),那么这个方法到底要怎么用呢?

技巧就是调用父类的这个方法:

class Foo(object):
  def __init__(self, value):
    self.value = value

  def __getattribute__(self, item):
    return object.__getattribute__(self, item) # 非绑定方法要显式传递self

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

python魔法方法-属性访问控制详解

这里调用的是object的这个方法,如果是涉及到继承的话:

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函数让python自动在其父类们寻找这个方法。
a = Foo('scolia')
print a.value
b = Boo(123)
print b.value

python魔法方法-属性访问控制详解

访问正常。

其实最后调用了还是 object 或其他内置类型的方法。

而我们姑且不起探究object到底是怎么实现的,因为这可能是用 C 所写的,只要会用就可以,虽然这个方法用的也不多。

最后附上一个完整的例子:

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  # 正常访问
a.a = 123  # __getattribute__会触发AttributeError异常,此时调用__getattr__
      # 而__getattr__添加了这个属性,所以最后异常没有触发,属性也添加了
print a.a  # 结果能够访问
del a.a # 试图删除这个属性
print a.a # 删除行为被阻止了,所以该属性还在
a.good = 'good' # 因为添加被阻止了
print a.good # 所以访问失败了

结果:

python魔法方法-属性访问控制详解

以上这篇python魔法方法-属性访问控制详解就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持三水点靠木。

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