__getattr__在python2.x与python3.x中的区别及其对属性截取与代理类的影响

python2.x中的新类型类（New-style class）与python3.x的类一致，均继承object类，而不继承object的类称为经典类（classic class），而对于这两种类，一般实例属性截取函数（generic instance attribute interception methods)的行为有所不同，其在3.x和2.x的新类型类中，不再被__x__操作符重载函数名（operator overloading name)的内建操作调用，对于该操作符重载函数名的搜索直接在类中搜索，而非实例中，而对于显式名的属性获取，包括__x__名，仍然要路经__getattr__，因此这是对于内建操作行为的主要影响，这种影响进而又影响到属性截取以及代理类。比如一个类定义了__getitem__索引重载函数，x是该类的一个实例，对于经典类来说，x[I]与x.__getitem__(I)等价，而对于新类型类来说，x[I]不再被__getattr__获取，而显式x.__getitem__仍然可以被获取。

1.对属性截取的影响：

首先看__getattr__在经典类与新类型类中表现的差异。

（1）在新类型类中（下列代码在3.x中实现）：

>>> 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

构造了一个名为c的类，类长__getattr__方法可截取实例属性，然后打印截取到的属性名，最后返回实例对象的data对象的name方法结果。而对于x[0]内建操作表达式，则抛出了异常，该异常为c对象不支持索引，因此可以看出x[0]是直接在类中进行搜索，而跳过了实例属性截取函数__getattr__。

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

而x.__getitem__(0)方法可以被__getattr__获取，类似的，对于其他内建操作，比如，x+'eggs'，与x.__add__('eggs')，也有相同的反应。

>>> 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__'

当用x的类（即c）调用__getitem__，可以预想到的，抛出AttributeError，因为c并没有__getitem__方法。

（2）以上代码在经典类中（在2.x中实现）：

>>>  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'

可以看到，在经典类型中，测试全部通过。

>>> 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'

但是，尝试用c类调用__getitem__，却抛出异常，主要是描述符（descriptor)的参数错误造成的，关于描述符的总结，将在后面的文章中专门整理。

2.对代理类的影响

实际上，在属性截取中，已经提到，在新类型类中，当直接用隐式的内建操作表达式，如x[i],x+等，抛出AttributError的异常，因为这种情况下，是直接从类开始搜索的，而c类中没有，所以才抛出了异常，那该怎么办呢？一个很自然的办法就是在类中，对要代理的隐式内建操作表达式进行重新定义，所以类就具备了要代理操作属性。

>>> 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)

上述代码在3.x中实现，通过对类c重新定义__getitem__，__add__重新定义实现了代理索引和加操作。

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

可以看到__getattr__截取了一般方法upper()。

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

可以看到，代理成功。

（3）进一步的理解

事实上，子类继承基类（超类）的属性或者方法若在子类中没有重载，而子类实例若调用该属性，将不被__getattr__拦截，直接调用基类的属性。如下代码：

>>> 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