__getattr__在python2.x與python3.x中的區別及其對屬性截取與代理類的影響

python2.x中的新類型類（New-style class）與python3.x的類一致，均繼承object類，而不繼承object的類稱爲經典類（classic class），而對於這兩種類，通常實例屬性截取函數（generic instance attribute interception methods)的行爲有所不一樣，其在3.x和2.x的新類型類中，再也不被__x__操做符重載函數名（operator overloading name)的內建操做調用，對於該操做符重載函數名的搜索直接在類中搜索，而非實例中，而對於顯式名的屬性獲取，包括__x__名，仍然要路經__getattr__，所以這是對於內建操做行爲的主要影響，這種影響進而又影響到屬性截取以及代理類。好比一個類定義了__getitem__索引重載函數，x是該類的一個實例，對於經典類來講，x[I]與x.__getitem__(I)等價，而對於新類型類來講，x[I]再也不被__getattr__獲取，而顯式x.__getitem__仍然能夠被獲取。

1.對屬性截取的影響：

首先看__getattr__在經典類與新類型類中表現的差別。

（1）在新類型類中（下列代碼在3.x中實現）：

>>> class c:
 data='spam'
 def __getattr__(self,name):
  print('getattr->'+name)
  return getattr(self.data,name)

 
>>> x=c()
>>> x[0]
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#7>", line 1, in <module>
    x[0]
TypeError: 'c' object does not support indexing

構造了一個名爲c的類，類長__getattr__方法可截取實例屬性，而後打印截取到的屬性名，最後返回實例對象的data對象的name方法結果。而對於x[0]內建操做表達式，則拋出了異常，該異常爲c對象不支持索引，所以能夠看出x[0]是直接在類中進行搜索，而跳過了實例屬性截取函數__getattr__。

>>> getattr->__getitem__
x.__getitem__(0)
getattr->__getitem__
's'

而x.__getitem__(0)方法能夠被__getattr__獲取，相似的，對於其餘內建操做，好比，x+'eggs'，與x.__add__('eggs')，也有相同的反應。

>>> getattr->__add__
x.__add__('eggs')
getattr->__add__
'spameggs'
>>> x+'eggs'
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#12>", line 1, in <module>
    x+'eggs'
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'c' and 'str'

>>> type(x).__getitem__(x,0)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#18>", line 1, in <module>
    type(x).__getitem__(x,0)
AttributeError: type object 'c' has no attribute '__getitem__'

當用x的類（即c）調用__getitem__，能夠預想到的，拋出AttributeError，由於c並無__getitem__方法。

（2）以上代碼在經典類中（在2.x中實現）：

>>>  class c:
    data='spam'
    def __getattr__(self,name):
        print('getattr->'+name)
        return getattr(self.data,name)
    
  File "<pyshell#0>", line 2
    class c:
    ^
IndentationError: unexpected indent
>>> class c:
    data='spam'
    def __getattr__(self,name):
        print('getattr->'+name)
        return getattr(self.data,name)

    
>>> x=c()
>>> x[0]
getattr->__getitem__
's'
>>> getattr->__getitem__
x.__getitem__(0)
getattr->__getitem__
's'
>>> getattr->__add__
x.__add__('eggs')
getattr->__add__
'spameggs'
>>> x+'eggs'
getattr->__coerce__
getattr->__add__
'spameggs'

能夠看到，在經典類型中，測試所有經過。

>>> type(x).__getitem__(0)

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#8>", line 1, in <module>
    type(x).__getitem__(0)
TypeError: descriptor '__getitem__' requires a 'instance' object but received a 'int'

可是，嘗試用c類調用__getitem__，卻拋出異常，主要是描述符（descriptor)的參數錯誤形成的，關於描述符的總結，將在後面的文章中專門整理。

2.對代理類的影響

實際上，在屬性截取中，已經提到，在新類型類中，當直接用隱式的內建操做表達式，如x[i],x+等，拋出AttributError的異常，由於這種狀況下，是直接從類開始搜索的，而c類中沒有，因此才拋出了異常，那該怎麼辦呢？一個很天然的辦法就是在類中，對要代理的隱式內建操做表達式進行從新定義，因此類就具有了要代理操做屬性。

>>> class c:
    data='spam'
    def __getattr__(self,name):
        print('getattr->'+name)
        return getattr(self.data,name)
    def __getitem__(self,i):
        print('getitem:'+str(i))
        return self.data[i]
    def __add__(self,other):
        print('add->'+other)
        return getattr(self.data,'__add__')(other)

上述代碼在3.x中實現，經過對類c從新定義__getitem__，__add__從新定義實現了代理索引和加操做。

>>> x=c()
>>> x.upper()
getattr->upper
'SPAM'

能夠看到__getattr__截取了通常方法upper()。

>>> x[0]
getitem:0
's'
>>> x.__getitem__(0)
getitem:0
's'
>>> x+'eggs'
add->eggs
'spameggs'
>>> x.__add__('eggs')
add->eggs
'spameggs'

能夠看到，代理成功。

（3）進一步的理解

事實上，子類繼承基類（超類）的屬性或者方法若在子類中沒有重載，而子類實例若調用該屬性，將不被__getattr__攔截，直接調用基類的屬性。以下代碼：

>>> class c:
    def test(self):
        print('test from c')

        
>>> class d(c):
    def __getattr__(self,attr):
        print('getattr'+attr)

        
>>> x=d()
>>> x.test()
test from c