《零基础入门学习Python》第045讲：魔法方法：属性访问

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0. 请写下这一节课你学习到的内容：格式不限，回忆并复述是加强记忆的好方式！

测试题

0. 请问以下代码的作用是什么？这样写正确吗？（如果不正确，请改正）

1. 自定义该类的属性被访问的行为，你应该重写哪个魔法方法？

2. 在不上机验证的情况下，你能推断以下代码分别会显示什么吗？

3. 在不上机验证的情况下，你能推断以下代码分别会显示什么吗？

4. 请指出以下代码的问题所在：

动动手

0. 按要求重写魔法方法：当访问一个不存在的属性时，不报错且提示“该属性不存在！”

1. 编写 Demo 类，使得下边代码可以正常执行：

2. 修改上边【测试题】第 4 题，使之可以正常运行：编写一个 Counter 类，用于实时检测对象有多少个属性。

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0. 请写下这一节课你学习到的内容：格式不限，回忆并复述是加强记忆的好方式！

我们这节课说说魔法方法关于属性访问的应用。我们知道可以使用点操作符（.）的形式去访问对象属性。我们在类与对象相关的BIF这一节中，我们可以使用几个BIF有礼貌的去访问属性，例如：

>>> class C:
	def __init__(self):
		self.x = 'x-man'

		
>>> c = C()
>>> c.x
'x-man'
>>> getattr(c, 'x', '没有这个属性')
'x-man'
>>> getattr(c, 'y', '没有这个属性')
'没有这个属性'

另外，我们还介绍过setattr, delattr 分别是设置属性和删除属性，忘了的话可以回头看一下笔记。然后还介绍了property函数的用法，property使得我们以属性的方法去访问属性。例如：

>>> class C:
	def __init__(self, size = 10):
		self.size = size
	def getSize(self):
		return self.size
	def setSize(self, value):
		self.size = value
	def delSize(self):
		del self.size
	x = property(getSize, setSize, delSize)

	
>>> c = C()
>>> c.x
10
>>> c.x = 1
>>> c.size
1
>>> del c.x
>>> c.size
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
    c.size
AttributeError: 'C' object has no attribute 'size'

关于属性访问也有相应的魔法方法来管理，通过这些魔法方法的重写可以随心所欲的控制对象的属性访问。下面是今天要讲解的四个魔法方法：

（一）__getattr__(self, name)

–定义当用户试图获取一个不存在的属性时的行为

（二）__getattribute__(self, name)

–定义当该类的属性被访问时的行为

（三）__setattr__(self, name, value)

–定义当一个属性被设置时的行为

（四）__delattr__(self, name)

–定义当一个属性被删除时的行为

也就是说，我们只要重写以上四个魔法方法，就可以空置对象的属性访问了，我们举例说明来测试一下这四个魔法方法的前后关系、因果关系：

>>> class C:
	def __getattr__(self, name):
		print("getattr")
	def __getattribute__(self, name):
		print("getattribute")
		return super().__getattribute__(name)
	def __setattr__(self, name, value):
		print("setatrtr")
		super().__setattr__(name, value)
	def __delattr__(self, name):
		print("delattr")
		super().__delattr__(name)

		
>>> c = C()
>>> c.x
getattribute
getattr
>>> c.x = 1
setatrtr
>>> c.x
getattribute
1
>>> del c.x
delattr
>>> c.x
getattribute
getattr

我们通过 print() 来在调用该魔法方法的时候打印一下，这是最好的调试方式。第一次c.x 的时候，对象是没有任何属性的，此时会先访问 getattribute，当属性不存在时，再去访问 getattr，设置属性时访问 setattr，删除属性时访问 delattr。

这几个魔法方法在使用时，需要注意 死循环 陷阱。举例说明：我们试着写下面这个程序：

•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，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。

class Rectangle:
        def __init__(self, width = 0, height = 0):
                self.width = width
                self.height = height
        def __setattr__(self, name, value):
                if name = 'square':
                        self.width = value
                        self.height = value
                else:
                        self.name = value
        def getArea(self):
                return self.width * self.height
============ RESTART: C:/Users/XiangyangDai/Desktop/上课代码/45-1.py ============
>>> r = Rectangle(4, 5)
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
    r = Rectangle(4, 5)
  File "C:/Users/XiangyangDai/Desktop/上课代码/45-1.py", line 3, in __init__
    self.width = width
  File "C:/Users/XiangyangDai/Desktop/上课代码/45-1.py", line 10, in __setattr__
    self.name = value
  File "C:/Users/XiangyangDai/Desktop/上课代码/45-1.py", line 10, in __setattr__
    self.name = value
..........

当我们运行并初始化时，就会进入死循环，这是为什么呢？这是因为初始化时，就会调用 __setattr__魔法方法，然后就会执行 self.name = value，而这个又会调用 __setattr__魔法方法，然后就进入死循环了，解决方法是什么呢？

就是把 self.name = value 这条语句改为调用基类的  __setattr__魔法方法（未被改写的魔法方法）。如下：

class Rectangle:
        def __init__(self, width = 0, height = 0):
                self.width = width
                self.height = height
        def __setattr__(self, name, value):
                if name == 'square':
                        self.width = value
                        self.height = value
                else:
                        super().__setattr__(name, value)
        def getArea(self):
                return self.width * self.height

>>> r = Rectangle(4, 5)
>>> r.height
5
>>> r.width
4
>>> r.getArea()
20
>>> r.square = 10
>>> r.width
10
>>> r.height
10
>>> r.getArea()
100

除了 __setattr__魔法方法，__getattribute__魔法方法也会陷入死循环的陷阱，如果一直去获得，就会重复的获得，死循环。推荐的解决方法就是使用基类的方法去设置、去获得。

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测试题

0. 请问以下代码的作用是什么？这样写正确吗？（如果不正确，请改正）

def __setattr__(self, name, value):
        self.name = value + 1

答：这段代码试图在对象的属性发生赋值操作的时候，将实际的值 +1赋值给相应的属性。但这么写法是错误的，因为每当属性被赋值的时候， __setattr__() 会被调用，而里边的 self.name = value + 1 语句又会再次触发 __setattr__() 调用，导致无限递归。

代码应该这样写：

def __setattr__(self, name, value):
        self.__dict__[name] = value + 1

或者：

def __setattr__(self, name, value):
        super().__setattr__(name, value+1)

1. 自定义该类的属性被访问的行为，你应该重写哪个魔法方法？

答：__getattribute__(self, name)

2. 在不上机验证的情况下，你能推断以下代码分别会显示什么吗？

>>> class C:
        def __getattr__(self, name):
                print(1)
        def __getattribute__(self, name):
                print(2)
        def __setattr__(self, name, value):
                print(3)
        def __delattr__(self, name):
                print(4)

                
>>> c = C()
>>> c.x = 1
# 位置一，请问这里会显示什么？
>>> print(c.x)
# 位置二，请问这里会显示什么？

答：位置一会显示 3，因为 c.x = 1 是赋值操作，所以会访问 __setattr__() 魔法方法；位置二会显示 2 和 None，因为 x 是属于实例对象 c 的属性，所以 c.x 是访问一个存在的属性，因此会访问 __getattribute__() 魔法方法，但我们重写了这个方法，使得它不能按照正常的逻辑返回属性值，而是打印一个 2 代替，由于我们没有写返回值，所以紧接着返回 None 并被 print() 打印出来。

3. 在不上机验证的情况下，你能推断以下代码分别会显示什么吗？

>>> class C:
        def __getattr__(self, name):
                print(1)
                return super().__getattr__(name)
        def __getattribute__(self, name):
                print(2)
                return super().__getattribute__(name)
        def __setattr__(self, name, value):
                print(3)
                super().__setattr__(name, value)
        def __delattr__(self, name):
                print(4)
                super().__delattr__(name)

                
>>> c = C()
>>> c.x

答：在不上机的情况下，我相信80%以上的鱼油很难猜到正确的答案T_T

>>> c = C()
>>> c.x
2
1
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
    c.x
  File "", line 4, in __getattr__
    return super().__getattr__(name)
AttributeError: 'super' object has no attribute '__getattr__'

为什么会如此显示呢？我们来分析下：首先 c.x 会先调用 __getattribute__() 魔法方法，打印 2；然后调用 super().__getattribute__()，找不到属性名 x，因此会紧接着调用 __getattr__() ，于是打印 1；但是你猜到了开头没猜到结局……当你希望最后以 super().__getattr__() 终了的时候，Python 竟然告诉你 AttributeError，super 对象木有 __getattr__ ！！

求证：

>>> dir(super)
['__class__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__get__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__self__', '__self_class__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__thisclass__']

4. 请指出以下代码的问题所在：

class Counter:
        def __init__(self):
                self.counter = 0
        def __setattr__(self, name, value):
                self.counter += 1
                super().__setattr__(name, value)
        def __delattr__(self, name):
                self.counter -= 1
                super().__delattr__(name)

答：初学者重写属性魔法方法很容易陷入的一个误区就是木有“观前顾后”。

以下注释：

class Counter:
        def __init__(self):
                self.counter = 0 # 这里会触发 __setattr__ 调用
        def __setattr__(self, name, value):
                self.counter += 1
“””既然需要 __setattr__ 调用后才能真正设置 self.counter 的值，所以这时候 self.counter 还没有定义，所以没法 += 1，错误的根源。”””
                super().__setattr__(name, value)
        def __delattr__(self, name):
                self.counter -= 1
                super().__delattr__(name)

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动动手

0. 按要求重写魔法方法：当访问一个不存在的属性时，不报错且提示“该属性不存在！”

代码清单：

>>> class Demo:
        def __getattr__(self, name):
                return '该属性不存在！'

        
>>> demo = Demo()
>>> demo.x
'该属性不存在！'

1. 编写 Demo 类，使得下边代码可以正常执行：

>>> demo = Demo()
>>> demo.x
'FishC'
>>> demo.x = "X-man"
>>> demo.x
'X-man'

代码清单：

>>> class Demo:
        def __getattr__(self, name):
                self.name = 'FishC'
                return self.name

2. 修改上边【测试题】第 4 题，使之可以正常运行：编写一个 Counter 类，用于实时检测对象有多少个属性。

程序实现如下：

>>> c = Counter()
>>> c.x = 1
>>> c.counter
1
>>> c.y = 1
>>> c.z = 1
>>> c.counter
3
>>> del c.x
>>> c.counter
2

代码清单：

class Counter:
        def __init__(self):
                super().__setattr__('counter', 0)
        def __setattr__(self, name, value):
                super().__setattr__('counter', self.counter + 1)
                super().__setattr__(name, value)
        def __delattr__(self, name):
                super().__setattr__('counter', self.counter - 1)
                super().__delattr__(name)