python教程：属性查询顺序，数据描述符

乐神

数据描述符，属性查找优先级

如果在一个类中定义了 __get__() , __set__(), __delete__() 这三种方法之一，那么这个类是一个描述符。
描述符分成两种：

• 如果这种类只定义了 __get__ 方法，那么就是一个非数据描述符，
  
• 定义了__get__()和__set__()的数据描述符。
  

描述符的用处就是，当一个对象的某个属性是一个描述符时，你访问这个描述符类型的属性，就会调用这个描述符的方法。譬如你获取描述符的值时，会调用它的__get__().
我们先看一下这三个方法的docstring:

1. def __delete__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
2.     """ Delete an attribute of instance. """
3.     # 删除一个实例的属性
5. def __set__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
6.     """ Set an attribute of instance to value. """
7.     # 给实例的属性设置一个值
9. def __get__(self, *args, **kwargs): # real signature unknown
10.     """ Return an attribute of instance, which is of type owner. """
11.     # 返回实例的属性，该实例是 `owner` 类型的

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实例：

1. class A(object):
2.     def __init__(self):
3.         self.value = None
5.     def __set__(self, instance, value): # self:类A的实例，也是类B的属性a；instance：类 B 的实例 b；value:通过b.a的赋值
6.         print('set: self,instance,value',self,instance,value)
7.         self.value = value
8.         return self.value
10.     def __get__(self, instance, owner):# instance：类B的实例b；owner：类B
11.         print('get: self,instance,owner',self,instance,owner)
12.         return self.value
14. class B(object):
15.     a = A()
17.     def __init__(self):
18.         self.val = 20

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1.上述代码中，有两个类，A，B。先看类 B，有一个类属性 a , 且 a 是类 A 的实例，我们先来实例化一下类 B ，看一下 类 B 和实例 b 的属性：

1. b = B()
2. print(b.__dict__)
3. print(B.__dict__)
5. """
6. {'val': 20}
8. {'__module__': '__main__', 'a': <__main__.A object at 0x0163FD70>, '__init__': <function B.__init__ at 0x07845078>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'B' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'B' objects>, '__doc__': None}
9. """

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可以看出，实例 b 的属性中，只有一个 val 属性 ；类 B 的属性中，则有一个 a ，且 a 是类 A 的一个对象。
2.接下来，我们调用一下实例 a：

1. b = B()
2. b.a
3. B.a
5. """
6. get: self,instance,owner <__main__.A object at 0x03458E68> <__main__.B object at 0x03458F28> <class '__main__.B'>
8. get: self,instance,owner <__main__.A object at 0x03458E68> None <class '__main__.B'>
9. """

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我们看一下什么意思：

• 当调用 b.a 时，程序会自动去调用b.__getattribute__('a')， 也就是 b.__dict__['a'], 即通过对象 b 的字典去查找属性，但是在第一步我们已经知道， 对象 b 只有一个属性 {'val': 20} ，既然在实例 b 中找不到 a。 所以会去父类中找，调用：type(b).__dict__['a'].__get__(b,type(b)), 也就是: B.__dict__['a'].__get__(b,B)，打印了第一行的信息，并返回了None
  
• 当调用 B.a 时，会直接调用 B.__dict__['a'].__get__(None,B)，所以第二处打印的信息中间有个 None
  

3.现在，我们尝试给 b.a 赋值

1. b = B()
2. b.a = 11
3. print(b.__dict__)
4. print(B.__dict__)
5. B.a = 12
6. print(b.__dict__)
7. print(B.__dict__)
9. """
10. set: self,instance,value <__main__.A object at 0x037CFD70> <__main__.B object at 0x037CFDD0> 11
11. {'val': 20}
13. {'__module__': '__main__', 'a': <__main__.A object at 0x037CFD70>, '__init__': <function B.__init__ at 0x07E85078>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'B' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'B' objects>, '__doc__': None}
15. {'val': 20}
17. {'__module__': '__main__', 'a': 12, '__init__': <function B.__init__ at 0x07E85078>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'B' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'B' objects>, '__doc__': None}
18. """

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可以看出，当调用了 b.a=11 时，调用了描述符的 __set__() ， 但是对象 b 的实例属性并没有改变，依然只有 val=20, 同时类B的类属性也没有改变。 但是当调用 B.a = 12 时，类属性 a 变成了12，并没有调用描述符的__set__()方法。
所以，结合上面的 docstring，我们可以看出，数据描述符应该是给实例使用的，类使用它用处不大，至少没法调用它的 __set__()

• 如果类属性的描述符对象和实例对象的属性同名，如果查找？
  
• 也就是说，如果把类B改成：
  

1. class B(object):
2.         a = A()
4.         def __init__(self):
5.                 self.val = 20
6.                 self.a = 11  # 这里同名的属性

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此时调用 b.a ，会如何？
当类A是一个数据描述符，也就是说类A包含 __set__ 方法时，此时数据描述符优先级高，所以实例属性 self.a 其实就是对类属性 a 的赋值，会调用数据描述符的 __set__ 方法：

1. set: self,instance,value <__main__.A object at 0x009DFD70> <__main__.B object at 0x009DFDD0> 11
2. get: self,instance,owner <__main__.A object at 0x009DFD70> <__main__.B object at 0x009DFDD0> <class '__main__.B'>
3. 11

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当类A是一个非数据描述符，那么实例的字典优先级高，所以会使用实例字典中的数据，即结果：

1. 11

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属性查询优先级：

• obj.__getattribute__()
  
• 数据描述符
  
• 实例的字典
  
• 类的字典
  
• 非数据描述符
  
• 父类的字典
  
• __getattr__
  

1. class Quantity1(object):
2.     def __get__(self, instance, owner):
3.         return 2
5.     def __set__(self, instance, val):
6.         pass
9. class Quantity2(object):
10.     def __get__(self, instance, owner):
11.         return 5
14. class A(object):
15.     val = 6  # 6 父类属性
16.     x = None
19. class B(A):
20.     val = Quantity2()  # 5 非覆盖型描述符
21.     val = 4  # 4 类属性
22.     val = Quantity1()  # 2 覆盖型描述符
24.     def __init__(self):
25.         super(B, self).__init__()
26.         self.val = 3
28.     def __getattr__(self, name):  # 7 __getattr__
29.         return 7
31.     def __getattribute__(self, name):  # 1 __getattribute__
32.         return 1
34. b = B()
35. print(b.val)

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说了一堆有的没的，其实描述符就是一个特殊的实现，当你的一个对象的属性是描述符时，设置/赋值/读取 这个属性，都会触发这个描述符内部相应实现的方法。从而可以实现一些定制化的内容。

来源:https://www.cnblogs.com/Pythonmiss/p/18204382
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