好的，各位观众，各位朋友，欢迎来到“Python玄学之门：__getattr__和__getattribute__那些事儿”讲座现场！我是今天的讲师，人称“代码界的老中医”，专门治疗各种疑难杂症，包治百病，无效退款（当然，只限于Python代码，感冒发烧请出门左拐找西医）。
今天我们要聊聊Python里两个非常神奇的方法：__getattr__ 和 __getattribute__。它们就像一对孪生兄弟，长得像，但性格迥异，稍不留神，就会被它们搞得晕头转向，甚至怀疑人生。
别怕，今天我就用最通俗易懂的语言，结合实际案例，把它们扒个底朝天，让大家彻底搞懂它们，成为Python世界的真正主人！
第一幕：开场白——什么是属性访问？
在进入正题之前，咱们先来回顾一下什么是属性访问。简单来说，就是当你用点号（.）去访问一个对象的属性时，比如 obj.name，obj.age，这就是属性访问。
Python为了实现属性访问的灵活性，提供了很多机制，其中最核心的就是 __getattr__ 和 __getattribute__。它们就像是属性访问的“守门员”，拦截每一次属性访问请求，并决定如何处理。
第二幕：__getattr__——“属性不存在？我来兜底！”
首先，让我们认识一下__getattr__。这个方法就像一个“备胎”，只有在Python找不到你想要的属性时，才会出来救场。
- 定义：
__getattr__(self, name) - 作用： 当你试图访问一个对象不存在的属性时，Python会调用这个方法。
- 参数：
self: 对象自身。name: 你试图访问的属性的名字（字符串）。
- 返回值： 你可以返回任何你想要的值，也可以抛出一个
AttributeError异常。
举个栗子：
class MyClass:
def __init__(self, name):
self.name = name
def __getattr__(self, name):
if name == 'age':
return 18 # 默认年龄18
else:
raise AttributeError(f"'MyClass' object has no attribute '{name}'")
obj = MyClass("Tom")
print(obj.name) # 输出: Tom
print(obj.age) # 输出: 18
print(obj.city) # 抛出 AttributeError: 'MyClass' object has no attribute 'city'在这个例子中，当我们访问 obj.age 时，由于 MyClass 并没有 age 这个属性，所以Python调用了 __getattr__ 方法。__getattr__ 发现请求的是 age，就返回了 18。
而当我们访问 obj.city 时，__getattr__ 发现请求的不是 age，就抛出了 AttributeError 异常，告诉我们 MyClass 没有 city 这个属性。
__getattr__的应用场景：
- 动态属性： 当你需要根据某些条件动态地生成属性时，可以使用
__getattr__。 - 属性代理： 当你需要将属性访问委托给另一个对象时，可以使用
__getattr__。 - 实现惰性加载： 只有在访问属性时才进行计算或加载。
代码示例：动态属性
class Config:
def __init__(self, data):
self.data = data
def __getattr__(self, name):
if name in self.data:
return self.data[name]
else:
raise AttributeError(f"'Config' object has no attribute '{name}'")
config_data = {'host': 'localhost', 'port': 8080}
config = Config(config_data)
print(config.host) # 输出: localhost
print(config.port) # 输出: 8080
#print(config.database) # AttributeError: 'Config' object has no attribute 'database'代码示例：属性代理
class InnerClass:
def __init__(self):
self.value = "Hello from InnerClass"
def inner_method(self):
return "Inner method called"
class OuterClass:
def __init__(self):
self.inner = InnerClass()
def __getattr__(self, name):
# 将属性访问委托给 inner 对象
return getattr(self.inner, name)
outer = OuterClass()
print(outer.value) # 输出: Hello from InnerClass
print(outer.inner_method()) # 输出: Inner method called第三幕：__getattribute__——“所有属性访问，都归我管！”
接下来，我们来看看 __getattribute__。这个方法可厉害了，它就像一个“大管家”，拦截所有属性访问请求，包括存在的和不存在的属性。
- 定义：
__getattribute__(self, name) - 作用： 每次你访问一个对象的属性时，Python都会先调用这个方法。
- 参数：
self: 对象自身。name: 你试图访问的属性的名字（字符串）。
- 返回值： 你可以返回任何你想要的值，也可以抛出一个
AttributeError异常。
举个栗子：
class MyClass:
def __init__(self, name):
self.name = name
def __getattribute__(self, name):
print(f"正在访问属性: {name}")
return super().__getattribute__(name) # 必须调用父类的 __getattribute__
obj = MyClass("Tom")
print(obj.name)在这个例子中，每次我们访问 obj 的属性时，__getattribute__ 都会先被调用，并打印出 "正在访问属性: xxx"。
重要提示： 在 __getattribute__ 方法中，你必须调用父类的 __getattribute__ 方法来获取属性的值，否则会导致无限递归！ 这是使用__getattribute__时最容易犯的错误，没有之一。
__getattribute__的应用场景：
- 属性访问控制： 你可以在
__getattribute__中检查属性访问权限，并根据权限决定是否允许访问。 - 属性访问日志： 你可以在
__getattribute__中记录属性访问日志，方便调试和分析。 - 实现只读属性： 你可以在
__getattribute__中阻止对某些属性的修改。
代码示例：属性访问控制
class ProtectedAttribute:
def __init__(self, value):
self._value = value
def get_value(self, user):
if user == 'admin':
return self._value
else:
raise PermissionError("Unauthorized access")
class MyClass:
def __init__(self):
self.protected = ProtectedAttribute("Sensitive Data")
def __getattribute__(self, name):
if name == 'protected':
user = "guest" #假设用户是guest
try:
return super().__getattribute__(name).get_value(user)
except PermissionError as e:
print(e)
return None
else:
return super().__getattribute__(name)
obj = MyClass()
print(obj.protected) # 输出: Unauthorized accessnNone代码示例：属性访问日志
class LoggedAttribute:
def __init__(self, name, value):
self.name = name
self.value = value
class MyClass:
def __init__(self):
self.attribute1 = LoggedAttribute("attribute1", "Value 1")
self.attribute2 = LoggedAttribute("attribute2", "Value 2")
def __getattribute__(self, name):
print(f"Accessing attribute: {name}")
return super().__getattribute__(name)
obj = MyClass()
print(obj.attribute1.value)
print(obj.attribute2.name)第四幕：__getattr__ vs __getattribute__——“相爱相杀，谁主沉浮？”
现在，我们来总结一下 __getattr__ 和 __getattribute__ 的区别：
| 特性 | __getattr__ |
__getattribute__ |
|---|---|---|
| 调用时机 | 属性不存在时 | 每次属性访问 |
| 优先级 | 低 | 高 |
| 主要用途 | 提供默认值，实现动态属性，属性代理 | 属性访问控制，属性访问日志，实现只读属性 |
| 注意事项 | 不会拦截已存在的属性访问 | 必须调用父类的 __getattribute__，否则会导致无限递归 |
总结：
- 如果你只想在属性不存在时做一些处理，那么使用
__getattr__。 - 如果你想控制所有属性访问，那么使用
__getattribute__。
第五幕：实战演练——“综合应用，融会贯通！”
为了让大家更深入地理解 __getattr__ 和 __getattribute__，我们来做一个综合案例：
需求：
- 实现一个类
LazyLoadImage，用于延迟加载图片。 - 只有在访问
image属性时，才加载图片。 - 记录每次属性访问日志。
- 禁止修改
image属性。
代码实现：
import time
class LazyLoadImage:
def __init__(self, image_path):
self.image_path = image_path
self._image = None # 私有属性，用于存储加载后的图片
def __getattribute__(self, name):
print(f"正在访问属性: {name}")
if name == 'image':
if super().__getattribute__('_image') is None:
print("正在加载图片...")
time.sleep(2) # 模拟加载图片，耗时2秒
self._image = self._load_image(super().__getattribute__('image_path'))
print("图片加载完成！")
return super().__getattribute__('_image')
else:
return super().__getattribute__(name)
def __setattr__(self, name, value):
if name == 'image':
raise AttributeError("Cannot set attribute 'image'")
else:
super().__setattr__(name, value)
def _load_image(self, image_path):
# 模拟加载图片
print(f"从 {image_path} 加载图片")
return f"Image data from {image_path}"
# 使用示例
image = LazyLoadImage("path/to/image.jpg")
print("第一次访问 image 属性")
print(image.image)
print("第二次访问 image 属性")
print(image.image)
#image.image = "New Image" # 抛出 AttributeError: Cannot set attribute 'image'
print(image.image_path)在这个例子中，我们使用了 __getattribute__ 来拦截 image 属性的访问，只有在第一次访问时才加载图片，并将加载后的图片存储在私有属性 _image 中。同时，我们也使用了 __setattr__ 来禁止修改 image 属性。
第六幕：总结陈词——“修炼内功，走向巅峰！”
通过今天的讲座，相信大家对 __getattr__ 和 __getattribute__ 已经有了更深入的了解。它们是Python中非常强大的工具，可以帮助你实现各种高级功能。
但是，请记住，能力越大，责任越大。__getattr__ 和 __getattribute__ 使用不当可能会导致代码难以理解和调试，甚至会引发一些意想不到的bug。
因此，在使用它们时，一定要慎之又慎，仔细考虑你的需求，并做好充分的测试。
记住，真正的Python高手，不是只会写炫酷的代码，而是能写出清晰、简洁、易于维护的代码。
希望大家在Python的道路上越走越远，早日成为真正的Python大神！
最后，送给大家一句忠告：
__getattr__是“备胎”，__getattribute__是“正宫”，但千万别让它们“宫斗”！
今天的讲座就到这里，谢谢大家！ 下次再见！