34. 获取对象信息与类属性

代码写多了，经常需要回答这些问题：这个对象是什么类型？它有哪些方法？某个属性存在吗？Python 提供了一系列内建函数，让你能在运行时「 introspect（内省）」对象。

type()：查看对象类型

print(type(123))       # <class 'int'>
print(type('hello'))   # <class 'str'>
print(type([]))        # <class 'list'>

对于自定义类，同样适用：

class Dog:
    pass

d = Dog()
print(type(d))  # <class '__main__.Dog'>

type() 返回的是对象的精确类型，不考虑继承关系。

isinstance()：考虑继承链

上一章提过，isinstance 比 type 更宽松：

class Animal: pass
class Dog(Animal): pass

d = Dog()
print(isinstance(d, Dog))      # True
print(isinstance(d, Animal))   # True
print(type(d) == Animal)       # False

isinstance 还可以同时检查多个类型：

print(isinstance(123, (int, str)))   # True
print(isinstance([], (list, dict)))  # True

第二个参数传元组，满足其一就返回 True。

hasattr()、getattr()、setattr()

这三个函数用来动态操作对象的属性：

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

p = Person('张三')

print(hasattr(p, 'name'))      # True
print(hasattr(p, 'age'))       # False

print(getattr(p, 'name'))      # 张三
print(getattr(p, 'age', 0))    # 属性不存在时返回默认值 0

setattr(p, 'age', 25)
print(p.age)                   # 25

getattr 的第三个参数是默认值。如果不给，属性不存在时会抛 AttributeError。

这些函数在写框架、序列化库时特别常用。你不必提前知道对象有什么属性，运行时探测即可。

dir()：列出对象的所有属性和方法

s = 'hello'
print(dir(s))
# ['__add__', '__class__', ... , 'upper', 'zfill']

dir() 返回一个字符串列表，包含对象的所有属性和方法名，包括双下划线的特殊方法。它非常适合在交互式环境里快速探索一个对象。

对于自己写的类，dir() 同样有效：

class Demo:
    def __init__(self):
        self.x = 1

    def foo(self):
        pass

d = Demo()
print(dir(d))
# ['__class__', ..., 'foo', 'x']

实例属性 vs 类属性：再深入

31 章简单提过类属性，这里彻底讲清楚。

查找顺序

当你访问 obj.attr 时，Python 按这个顺序查找：

1. 先在实例 obj 的 __dict__ 里找
2. 找不到，再去类 type(obj) 的 __dict__ 里找
3. 还找不到，沿继承链向上找

class Counter:
    count = 0

c = Counter()
print(c.count)   # 0（实例里没有，去类里找）

c.count = 10
print(c.count)   # 10（实例里有了，优先用实例的）
print(Counter.count)  # 0（类属性本身没变）

c.count = 10 不是修改类属性，而是给实例 c 新建了一个同名属性。之后访问 c.count，实例属性会「遮挡」类属性。

用类属性做共享状态

类属性所有实例共享，适合放「全局计数器」之类的数据：

class ConnectionPool:
    active_count = 0

    def __init__(self):
        ConnectionPool.active_count += 1

    def close(self):
        ConnectionPool.active_count -= 1

p1 = ConnectionPool()
p2 = ConnectionPool()
print(ConnectionPool.active_count)  # 2

p1.close()
print(ConnectionPool.active_count)  # 1

用 __slots__ 节省内存（预告）

默认情况下，每个实例都有一个 __dict__ 字典来存属性，这很灵活，但内存开销大。如果你需要创建大量实例，可以用 __slots__ 限制属性名，从而省内存。

class Point:
    __slots__ = ('x', 'y')

    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

p = Point(1, 2)
# p.z = 3  # AttributeError: 'Point' object has no attribute 'z'

__slots__ 会在第 35 章详细讲，这里先混个脸熟。

实战：写一个属性检查工具

把学到的内省函数串起来，写个小工具：

def inspect_obj(obj):
    print(f"类型: {type(obj).__name__}")
    print(f"属性列表:")
    for name in dir(obj):
        if not name.startswith('__'):
            attr = getattr(obj, name)
            kind = '方法' if callable(attr) else '属性'
            print(f"  - {name} ({kind})")

class Car:
    wheels = 4

    def __init__(self, brand):
        self.brand = brand

    def run(self):
        print(f"{self.brand} 在行驶")

c = Car('比亚迪')
inspect_obj(c)

这个工具能自动列出对象的公开属性和方法，调试时很有用。

小结

• type() 看精确类型；isinstance() 考虑继承，优先用它。
• hasattr() / getattr() / setattr() 动态操作属性。
• dir() 列出所有属性和方法，适合探索未知对象。
• 实例属性存在 __dict__ 里，类属性存在类的 __dict__ 里。
• 访问属性时，实例优先于类。修改实例属性不会触及类属性。

这些内省工具就像医生的听诊器，让你能「看见」代码内部的状态。写复杂系统时，它们是排查问题的利器。

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