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02 · 属性查找 — keel 龙骨

类型：主题概念 · 应用课对应：04 章 · 类：属性分界、property 与 dataclass

类型：主题概念　·　应用课对应：04 章 · 类：属性分界、property 与 dataclass

这一页只回答四件事：它为什么会出现、它是什么、它长什么样、它怎么工作。

一、它为什么会出现

两个需求，方向相反：

① 类上写 retries = 3 当默认值，某个实例把它改成 5 —— 别的实例还是 3
② obj.some_missing 本该报错，但框架想在这里接管：记一笔、或者现造一个值出来

同一个 obj.x，既要有「类级默认 + 实例级覆盖」这种静态的分层，又要在找不到时留一个可编程的出口。
如果只有一张平铺的表，两件事都做不到。

问题在于：能问的地方不止一个，所以必须定一个确定的顺序——
否则「实例上有一个、类上也有一个」时，答案会随实现变。

二、它是什么

一句话：属性查找是按固定顺序问几个地方的一次搜索——问的对象包括类、它的继承链、实例自己的字典，以及可选的兜底回调。

由此有两个直接后果：

顺序里有一处反直觉：定义了 __set__ 的数据描述符排在实例字典之前。
所以 property 能拦住 self.x = v，用户写 obj.x = 5 也不会在实例字典里留下 x。
「找不到」和「找到了但不是你要的」是两件事，分别由两个方法负责。

它不是这两样东西——混淆会带来误判：

不是「先看实例、再看类」这么简单。 那只是顺序里的中段；中段之前还有数据描述符这一档，
之后还有 __getattr__ 这一档，两头都不能省。
不是「__getattr__ 和 __getattribute__ 是同一个东西的两种写法」。 前者只在正常查找失败之后被调用，
后者是每一次读属性都会走的入口——把它写错会把整个对象的所有属性访问拖慢甚至拖坏。

三、它长什么样

以下是 CPython 3.13.14（Windows）上的输出。

第一种形态是「东西存在哪」——两个字典加一条继承链：

>>> class Base: kind = "base"
>>> class Mid(Base): pass
>>> class Leaf(Mid): kind = "leaf"
>>> o = Leaf()
>>> o.__dict__
{}
>>> o.kind
'leaf'
>>> o.kind = "instance-kind"
>>> o.__dict__
{'kind': 'instance-kind'}
>>> [k.__name__ for k in Leaf.__mro__]
['Leaf', 'Mid', 'Base', 'object']

o.kind 一开始走的是类（实例字典是空的）；赋过一次值之后，实例字典里就有了同名项，从此遮住类上那个——这就是「属性遮蔽」的真身，只是两个字典的先后。

第二种形态是兜底回调的调用轨迹：

>>> class Probe:
...     def __getattribute__(self, name):
...         print(f"  __getattribute__({name})")
...         return object.__getattribute__(self, name)
...     def __getattr__(self, name):
...         print(f"  __getattr__({name})")
...         return f"<兜底:{name}>"
>>> p = Probe(); p.tag = "x"
>>> p.tag
  __getattribute__(tag)
'x'
>>> p.missing
  __getattribute__(missing)
  __getattr__(missing)
'<兜底:missing>'

读已存在的属性时只走一次 __getattribute__；读不存在的属性时多走一次 __getattr__。
两个方法各出现几次，就是顺序里「正常路径」与「兜底路径」的分界。

四、它怎么工作

一次 obj.x 是六个判定点：

① 入口        obj.x 交给 type(obj).__getattribute__（这是每次都会走的那一层）
② 类链找 x    在「类本身 + 它的 MRO」里找名为 x 的项
③ 数据描述符   若找到的项定义了 __set__ 或 __delete__ → 直接用它，**实例字典都不看**
④ 实例字典    否则看 obj.__dict__ 里有没有 x
⑤ 类上的项     还没有 → 直接用②里找到的那个（非数据描述符或普通类属性）
⑥ 兜底        全都落空 → 调用 __getattr__("x")；它也不存在 → AttributeError

③ 是这一页最该记住的一档：它的可观察后果是数据描述符会「拦住」实例字典。（下一页那个实现里，od.qty = 3 之后 od.__dict__ 里确实有 qty——值最终仍要存下来，但访问路径先经过描述符，所以校验有机会生效。）

再看三个日常结论，都由这张顺序表直接推出来：

现象	在哪一档定的
`@property` 能校验、能懒加载	③：数据描述符排在实例字典之前
`obj.method` 会带 `self`	⑤：函数是非数据描述符，它在实例字典里找不到，于是走了描述符协议去绑定
类上写个可变对象，所有实例一起变	④：实例字典没有它时，拿到的是类上那一个对象本身，不是副本

五、它会带出哪些概念

描述符：③⑤两档凭什么「知道」该怎么处理函数和 property——靠的就是 __get__ / __set__。→ 03 页
__slots__：它做的事情是取消实例字典（④这一档整个消失），所以只能存在声明过的属性上。→ 应用课 04 章
可变类属性的共享：类上放一个 list，所有实例读到的是同一个 list——④没命中时返回的是类上那个对象。→ 应用课 04 章
dataclass 的默认值：field(default_factory=...) 与直接写 = [] 的差别，落点也在④。→ 应用课 04 章

六、回到应用课

应用课里的那句话	现在你知道它为什么成立
"类属性和实例属性是两回事"	它们就是两个字典；查找按固定顺序问，实例字典命中就遮住类上那个
"改实例属性不会影响别的实例"	赋值写进的是这个实例自己的字典，别人的字典里没这一项，仍回到类上
"`property` 能拦住赋值"	数据描述符排在实例字典之前，赋值也必须先经过它的 `__set__`

这一页改变了你的哪个判断：以后看到「一个实例改了、另一个也跟着变了」，第一件事是问这个属性到底存在谁身上（obj.__dict__ 里有没有这一项），而不是去怀疑继承或缓存——④没命中时，你改的很可能就是类上那个共享对象。看到 __getattr__ 报错，也要先想到它只在②到⑤全落空之后才会被调用。

自测题

类上写了 retries = 3，一个实例把它改成 5。此时 obj.__dict__ 里有什么？第二个实例读到的是几？
读一个已存在的属性和读一个不存在的属性，__getattribute__ 与 __getattr__ 各被调用几次？

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