Python--- 对象的属性

Python一切皆对象(object)，每个对象都可能有多个属性(attribute)。Python的属性有一套统一的管理方案。

属性的__dict__系统

对象的属性可能来自于其类定义，叫做类属性(class attribute)。类属性可能来自类定义自身，也可能根据类定义继承来的。一个对象的属性还可能是该对象实例定义的，叫做对象属性(object attribute)。

对象的属性储存在对象的__dict__属性中。__dict__为一个词典，键为属性名，对应的值为属性本身。我们看下面的类和对象。chicken类继承自bird类，而summer为chicken类的一个对象。

1. class bird(object): 
2.     feather = True 
3.  
4. class chicken(bird): 
5.     fly = False 
6.     def __init__(self, age): 
7.         self.age = age 
8.  
9. summer = chicken(2) 
10.  
11. print(bird.__dict__) 
12. print(chicken.__dict__) 
13. print(summer.__dict__) 

下面为我们的输出结果：

1. {'__dict__': <attribute '__dict__' of 'bird' objects>, '__module__': '__main__', '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'bird' objects>, 'feather': True, '__doc__': None} 
2.  
3.  
4. {'fly': False, '__module__': '__main__', '__doc__': None, '__init__': <function __init__ at 0x2b91db476d70>} 
5. {'age': 2} 

第一行为bird类的属性，比如feather。第二行为chicken类的属性，比如fly和__init__方法。第三行为summer对象的属性，也就是age。有一些属性，比如__doc__，并不是由我们定义的，而是由Python自动生成。此外，bird类也有父类，是object类(正如我们的bird定义，class bird(object))。这个object类是Python中所有类的父类。

可以看到，Python中的属性是分层定义的，比如这里分为object/bird/chicken/summer这四层。当我们需要调用某个属性的时候，Python会一层层向上遍历，直到找到那个属性。(某个属性可能出现在不同的层被重复定义，Python向上的过程中，会选取先遇到的那一个，也就是比较低层的属性定义)。

当我们有一个summer对象的时候，分别查询summer对象、chicken类、bird类以及object类的属性，就可以知道summer对象所有的__dict__，就可以找到通过对象summer可以调用和修改的所有属性了。下面两种属性修改方法等效：

1. summer.__dict__['age'] = 3 
2. print(summer.__dict__['age']) 
3.  
4. summer.age = 5 
5. print(summer.age) 

(上面的情况中，我们已经知道了summer对象的类为chicken，而chicken类的父类为bird。如果只有一个对象，而不知道它的类以及其他信息的时候，我们可以利用__class__属性找到对象的类，然后调用类的__base__属性来查询父类)

特性

同一个对象的不同属性之间可能存在依赖关系。当某个属性被修改时，我们希望依赖于该属性的其他属性也同时变化。这时，我们不能通过__dict__的方式来静态的储存属性。Python提供了多种即时生成属性的方法。其中一种称为特性(property)。特性是特殊的属性。比如我们为chicken类增加一个特性adult。当对象的age超过1时，adult为True;否则为False：

1. class bird(object): 
2.     feather = True 
3.  
4. class chicken(bird): 
5.     fly = False 
6.     def __init__(self, age): 
7.         self.age = age 
8.     def getAdult(self): 
9.         if self.age > 1.0: return True 
10.         else: return False 
11.     adult = property(getAdult)   # property is built-in 
12.  
13. summer = chicken(2) 
14.  
15. print(summer.adult) 
16. summer.age = 0.5 
17. print(summer.adult) 

特性使用内置函数property()来创建。property()最多可以加载四个参数。前三个参数为函数，分别用于处理查询特性、修改特性、删除特性。最后一个参数为特性的文档，可以为一个字符串，起说明作用。

我们使用下面一个例子进一步说明:

1. class num(object): 
2.     def __init__(self, value): 
3.         self.value = value 
4.     def getNeg(self): 
5.         return -self.value 
6.     def setNeg(self, value): 
7.         self.value = -value 
8.     def delNeg(self): 
9.         print("value also deleted") 
10.         del self.value 
11.     neg = property(getNeg, setNeg, delNeg, "I'm negative") 
12.  
13. x = num(1.1) 
14. print(x.neg) 
15. x.neg = -22 
16. print(x.value) 
17. print(num.neg.__doc__) 
18. del x.neg 

上面的num为一个数字，而neg为一个特性，用来表示数字的负数。当一个数字确定的时候，它的负数总是确定的;而当我们修改一个数的负数时，它本身的值也应该变化。这两点由getNeg和setNeg来实现。而delNeg表示的是，如果删除特性neg，那么应该执行的操作是删除属性value。property()的最后一个参数("I'm negative")为特性negative的说明文档。

使用特殊方法__getattr__

我们可以用__getattr__(self, name)来查询即时生成的属性。当我们查询一个属性时，如果通过__dict__方法无法找到该属性，那么Python会调用对象的__getattr__方法，来即时生成该属性。比如:

1. class bird(object): 
2.     feather = True 
3.  
4. class chicken(bird): 
5.     fly = False 
6.     def __init__(self, age): 
7.         self.age = age 
8.     def __getattr__(self, name): 
9.         if name == 'adult': 
10.             if self.age > 1.0: return True 
11.             else: return False 
12.         else: raise AttributeError(name) 
13.  
14. summer = chicken(2) 
15.  
16. print(summer.adult) 
17. summer.age = 0.5 
18. print(summer.adult) 
19.  
20. print(summer.male) 

每个特性需要有自己的处理函数，而__getattr__可以将所有的即时生成属性放在同一个函数中处理。__getattr__可以根据函数名区别处理不同的属性。比如上面我们查询属性名male的时候，raise AttributeError。

(Python中还有一个__getattribute__特殊方法，用于查询任意属性。__getattr__只能用来查询不在__dict__系统中的属性)

__setattr__(self, name, value)和__delattr__(self, name)可用于修改和删除属性。它们的应用面更广，可用于任意属性。

即时生成属性的其他方式

即时生成属性还可以使用其他的方式，比如descriptor(descriptor类实际上是property()函数的底层，property()实际上创建了一个该类的对象)。有兴趣可以进一步查阅。

总结

__dict__分层存储属性。每一层的__dict__只存储该层新增的属性。子类不需要重复存储父类中的属性。

即时生成属性是值得了解的概念。在Python开发中，你有可能使用这种方法来更合理的管理对象的属性。

原文地址：https://mp.weixin.qq.com/s/fRiz5J5pk59nXYTzIzfVzw