只想回答一個問題: 當編譯器要讀取obj.field時,發生了什麼?

看似簡單的屬性訪問,其過程還蠻曲折的. 總共有以下幾個step:

1. 如果obj 本身(一個instance )有這個屬性,返回. 如果沒有,執行 step 2

2. 如果obj 的class 有這個屬性,執行step 3.

3. 如果在obj class 的父類有這個屬性,繼續執行3,直到訪問完所有的父類. 如果還是沒有,執行step 4.

4. 執行obj.__getattr__方法.

通過以下程式碼可以驗證:

class A(object):
  a = 'a'

class B(A):
  b = 'b'

class C(B):
  class_field = 'class field'
  def __getattr__(self,f):
    print('Method {}.__getattr__ has been called.'.format(
      self.__class__.__name__))
    return f
c = C()
print c.a
print c.b
print c.class_field
print c.c

輸出:

a
b
class field
Method C.__getattr__ has been called.
c

PS: python裡的attribute與property不同,當使用了property裡,property的解析優先順序最高. 詳見blog:從attribute到property.

補充知識：深入理解python物件及屬性

類屬性和例項屬性

首先來看看類屬性和類例項的屬性在python中如何儲存，通過__dir__方法來檢視物件的屬性

>>> class Test(object):
    pass
>>> test = Test()
# 檢視類屬性
>>> dir(Test)
['__class__','__delattr__','__dict__','__doc__','__format__','__getattribute__','__hash__','__init__','__module__','__new__','__reduce__','__reduce_ex__','__repr__','__setattr__','__sizeof__','__str__','__subclasshook__','__weakref__']
# 檢視例項屬性
>>> dir(test)
['__class__','__weakref__']

我們主要看一個屬性__dict__，因為 __dict__儲存的物件的屬性,看下面一個例子

>>> class Spring(object):
...   season = "the spring of class"
... 

# 檢視Spring類儲存的屬性
>>> Spring.__dict__
dict_proxy({'__dict__': <attribute '__dict__' of 'Spring' objects>,'season': 'the spring of class','__module__': '__main__','__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Spring' objects>,'__doc__': None})

# 通過兩種方法訪問類屬性
>>> Spring.__dict__['season']
'the spring of class'
>>> Spring.season
'the spring of class'

發現__dict__有個'season'鍵，這就是這個類的屬性，其值就是類屬性的資料.

接來看，看看它的例項屬性

>>> s = Spring()
# 例項屬性的__dict__是空的
>>> s.__dict__
{}
# 其實是指向的類屬性
>>> s.season
'the spring of class'

# 建立例項屬性
>>> s.season = "the spring of instance"
# 這樣，例項屬性裡面就不空了。這時候建立的例項屬性和類屬性重名，並且把它覆蓋了
>>> s.__dict__
{'season': 'the spring of instance'}
>>> s.__dict__['season']
'the spring of instance'
>>> s.season
'the spring of instance'

# 類屬性沒有受到例項屬性的影響
>>> Spring.__dict__['season']
'the spring of class'
>>> Spring.__dict__
dict_proxy({'__dict__': <attribute '__dict__' of 'Spring' objects>,'__doc__': None})

# 如果將例項屬性刪除,又會呼叫類屬性
>>> del s.season
>>> s.__dict__
{}
>>> s.season
'the spring of class'

# 自定義例項屬性，對類屬性沒有影響
>>> s.lang = "python"
>>> s.__dict__
{'lang': 'python'}
>>> s.__dict__['lang']
'python'

# 修改類屬性
>>> Spring.flower = "peach"
>>> Spring.__dict__
dict_proxy({'__module__': '__main__','flower': 'peach','__dict__': <attribute '__dict__' of 'Spring' objects>,'__doc__': None})
>>> Spring.__dict__['flower']
'peach'
# 例項中的__dict__並沒有變化
>>> s.__dict__
{'lang': 'python'}
# 例項中找不到flower屬性，呼叫類屬性
>>> s.flower
'peach'

下面看看類中包含方法，__dict__如何發生變化

# 定義類
>>> class Spring(object):
...   def tree(self,x):
...     self.x = x
...     return self.x
... 
# 方法tree在__dict__裡面
>>> Spring.__dict__
dict_proxy({'__dict__': <attribute '__dict__' of 'Spring' objects>,'tree': <function tree at 0xb748fdf4>,'__doc__': None})
>>> Spring.__dict__['tree']
<function tree at 0xb748fdf4>

# 建立例項，但是__dict__中沒有方法 
>>> t = Spring()
>>> t.__dict__
{}

# 執行方法
>>> t.tree("xiangzhangshu")
'xiangzhangshu'
# 例項方法(t.tree('xiangzhangshu'))的第一個引數(self，但沒有寫出來)繫結例項 t，透過 self.x 來設定值，即給 t.__dict__新增屬性值。
>>> t.__dict__
{'x': 'xiangzhangshu'}
# 如果沒有將x 賦值給 self 的屬性，而是直接 return，結果發生了變化
>>> class Spring(object):
...   def tree(self,x):
...     return x
>>> s = Spring()
>>> s.tree("liushu")
'liushu'
>>> s.__dict__
{}

需要理解python中的一個觀點，一切都是物件，不管是類還是例項，都可以看成是物件，符合object.attribute ，都會有自己的屬性

使用__slots__優化記憶體使用

預設情況下，python在各個例項中為名為__dict__的字典裡儲存例項屬性，而字典會消耗大量記憶體（字典要使用底層散列表提升訪問速度）,通過__slots__類屬性，在元組中儲存例項屬性，不用字典，從而節省大量記憶體

# 在類中定義__slots__屬性就是說這個類中所有例項的屬性都在這兒了，如果幾百萬個例項同時活動，能節省大量記憶體
>>> class Spring(object):
...   __slots__ = ("tree","flower")
... 
# 仔細看看 dir() 的結果，還有__dict__屬性嗎？沒有了，的確沒有了。也就是說__slots__把__dict__擠出去了，它進入了類的屬性。
>>> dir(Spring)
['__class__','__slots__','flower','tree']
>>> Spring.__slots__
('tree','flower')
# 例項化
>>> t = Spring()
>>> t.__slots__
('tree','flower')

# 通過類賦予屬性值
>>> Spring.tree = "liushu"
# tree這個屬性是隻讀的,例項不能修改
>>> t.tree = "guangyulan"
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>",line 1,in <module>
AttributeError: 'Spring' object attribute 'tree' is read-only
>>> t.tree
'liushu'

# 對於用類屬性賦值的屬性，只能用來修改
>>> Spring.tree = "guangyulan"
>>> t.tree
'guangyulan'

# 對於沒有用類屬性賦值的屬性，可以通過例項來修改
>>> t.flower = "haitanghua"
>>> t.flower
'haitanghua'
# 例項屬性的值並沒有傳回到類屬性，你也可以理解為新建立了一個同名的例項屬性
>>> Spring.flower
<member 'flower' of 'Spring' objects>
# 如果再給類屬性賦值
>>> Spring.flower = "ziteng"
>>> t.flower
'ziteng'

如果使用的當，__slots__可以顯著節省記憶體，按需要注意一下問題

在類中定義__slots__之後，例項不能再有__slots__所列名稱之外的其他屬性

每個子類都要定義__slots__熟悉，因為直譯器會忽略繼承__slots__屬性

如果不把__werkref__加入__slots__，例項不能作為弱引用的目標

屬性的魔術方法

來看幾個魔術方法

__setattr__(self,name,value)：如果要給 name 賦值，就呼叫這個方法。
__getattr__(self,name)：如果 name 被訪問，同時它不存在的時候，此方法被呼叫。
__getattribute__(self,name)：當 name被訪問時自動被呼叫（注意：這個僅能用於新式類），無論 name 是否存在，都要被呼叫。
__delattr__(self,name)：如果要刪除 name，這個方法就被呼叫。
>>> class A(object):
...   def __getattr__(self,name):
...     print "You use getattr"
...   def __setattr__(self,value):
...     print "You use setattr"
...     self.__dict__[name] = value
# a.x，按照本節開頭的例子，是要報錯的。但是，由於在這裡使用了__getattr__(self,name) 方法，當發現 x 不存在於物件的__dict__中的時候，就呼叫了__getattr__，即所謂“攔截成員”。
>>> a = A()
>>> a.x
You use getattr

# 給物件的屬性賦值時候，呼叫了__setattr__(self,value)方法，這個方法中有一句 self.__dict__[name] = value，通過這個語句，就將屬性和資料儲存到了物件的__dict__中
>>> a.x = 7
You use setattr

# 測試__getattribute__(self,name)
>>> class B(object):
...   def __getattribute__(self,name):
...     print "you are useing getattribute"
...     return object.__getattribute__(self,name)
# 返回的內容用的是 return object.__getattribute__(self,name)，而沒有使用 return self.__dict__[name]。因為如果用這樣的方式，就是訪問 self.__dict__，只要訪問這個屬性，就要呼叫`getattribute``，這樣就導致了無限遞迴

# 訪問不存在的成員，可以看到，已經被__getattribute__攔截了，雖然最後還是要報錯的。
>>> b = B()
>>> b.y
you are useing getattribute
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>",in <module>
 File "<stdin>",line 4,in __getattribute__
AttributeError: 'B' object has no attribute 'y'

Property函式

porperty可以作為裝飾器使用把方法標記為特性

class Vector(object):
  def __init__(self,x,y):
    # 使用兩個前導下劃線，把屬性標記為私有
    self.__x = float(x)
    self.__y = float(y)
  
  # porperty裝飾器把讀值方法標記為特性
  @property
  def x(self):
    return self.__x
    
  @property
  def y(self):
    return self.__y
    
vector = Vector(3,4)
print(vector.x,vector.y)

使用property可以將函式封裝為屬性

class Rectangle(object):
  """
  the width and length of Rectangle
  """
  def __init__(self):
    self.width = 0
    self.length = 0

  def setSize(self,size):
    self.width,self.length = size
  def getSize(self):
    return self.width,self.length

if __name__ == "__main__":
  r = Rectangle()
  r.width = 3
  r.length = 4
  print r.getSize()  # (3,4)
  r.setSize( (30,40) )
  print r.width  # 30
  print r.length  # 40

這段程式碼可以正常執行，但是屬性的呼叫方式可以改進，如下：

class Rectangle(object):
  """
  the width and length of Rectangle
  """
  def __init__(self):
    self.width = 0
    self.length = 0

  def setSize(self,self.length
  # 使用property方法將函式封裝為屬性，更優雅
  size = property(getSize,setSize)

if __name__ == "__main__":
  r = Rectangle()
  r.width = 3
  r.length = 4
  print r.size   # (30,40)
  r.size = 30,40
  print r.width  # 30
  print r.length  # 40

使用魔術方法實現：

class NewRectangle(object):
  def __init__(self):
    self.width = 0
    self.length = 0
  
  def __setattr__(self,value):
    if name == 'size':
      self.width,self,length = value
    else:
      self.__dict__[name] = value
      
  def __getattr__(self,name):
    if name == 'size':
      return self.width,self.length
    else:
      raise AttrubuteErrir
      
if __name__ == "__main__":
  r = Rectangle()
  r.width = 3
  r.length = 4
  print r.size   # (30,40
  print r.width  # 30
  print r.length  # 40

屬性的獲取順序

最後我們來看看熟悉的獲得順序：通過例項獲取其屬性，如果在__dict__中有相應的屬性，就直接返回其結果；如果沒有，會到類屬性中找。

看下面一個例子:

class A(object):
  author = "qiwsir"
  def __getattr__(self,name):
    if name != "author":
      return "from starter to master."

if __name__ == "__main__":
  a = A()
  print a.author # qiwsir
  print a.lang # from starter to master.

當 a = A() 後，並沒有為例項建立任何屬性，或者說例項的__dict__是空的。但是如果要檢視 a.author，因為例項的屬性中沒有，所以就去類屬性中找，發現果然有，於是返回其值 “qiwsir”。但是，在找 a.lang的時候，不僅例項屬性中沒有，類屬性中也沒有，於是就呼叫了__getattr__()方法。在上面的類中，有這個方法，如果沒有__getattr__()方法呢？如果沒有定義這個方法，就會引發 AttributeError，這在前面已經看到了。

以上這篇Python物件的屬性訪問過程詳解就是小編分享給大家的全部內容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支援我們。