Python类和实例的属性机制原理详解

实例是具象化的类，它可以作为类访问所有静态绑定到类上的属性，包括类变量与方法，也可以作为实例访问动态绑定到实例上的属性。

实例1：

class A:
  work = list("hello")
  kind = list("world")
  another = 1

  def test1(self):
    print(self.work, self.kind, self.another)
    self.work[0], self.kind [0] = "t", "t"
    self.another += 1
    print(A.work, A.kind, A.another)
if __name__ == "__main__":
  a = A()
  a.test1()

输出结果：

['h', 'e', 'l', 'l', 'o'] ['w', 'o', 'r', 'l', 'd'] 1
['t', 'e', 'l', 'l', 'o'] ['t', 'o', 'r', 'l', 'd'] 1

test1中演示了实例对类变量的访问与修改，从输出结果可以看到，类变量work和kind的列表被修改了，而another的值没有发生变化，说明如果类变量是可变的，那么可以通过实例来对类变量进行修改，如果类变量不可变，那么实例无法修改类变量。

实例2：

class A:
  work = list("hello")
  kind = list("world")
  another = 1

  def test2(self):
    A.work, A.kind = "hello", " world"
    A.another += 2
    print(self.__dict__)
    print(self.work, self.kind, self.another)
    A.test2 = 13
    print(self.test2)
if __name__ == "__main__":
  a = A()
  a.test2()

输出结果：

 {'another': 2}
 hello world 2
 13

test2说明了实例访问类变量与方法的机制，在test1中，已经给实例动态绑定了一个another的属性，值为2（因为有赋值语句）。在self.__dict__中可以看到确实出现了实例属性another。

在使用实例访问属性（变量与方法）时，如果在实例的属性集里没有找到对应的属性，那么就会到类的属性集里找对应的属性。self.work和self.kind和类变量保持一致，说明并没有事先在实例与类变量之间建立引用，而是动态查找的。

class A:
  work = list("hello")
  kind = list("world")
  another = 1

  def test3(self):
    print(self.__dict__)
    self.w, self.k = 0, 1
    print(self.__dict__)
    self.work, self.kind = 4, 4
    print(self.__dict__)
    self.test1 = 12
    print(self.__dict__)
    try:
      self.test1()
    except:
      print("test1 is not a bound method")
if __name__ == "__main__":
  a = A()
  a.test3()

输出结果：

 {'another': 2}
 {'another': 2, 'w': 0, 'k': 1}
 {'another': 2, 'w': 0, 'k': 1, 'work': 4, 'kind': 4}
 {'another': 2, 'w': 0, 'k': 1, 'work': 4, 'kind': 4, 'test1': 12}
 test1 is not a bound method

self.__dict__中保存了动态绑定到实例的变量与方法，只要出现了赋值语句，都是动态绑定属性。如果动态绑定的属性与类的变量或方法同名，在查找过程中就会覆盖类的变量和方法。

总结

1. 动态绑定到实例的属性位于self.__dict__中

2. 出现self.attribute = XXX之类的赋值语句都是在往实例上动态绑定属性

3. 实例查找属性的流程：self.work -> self.__dict__["work"] or cls.work，这是一个动态的过程，实例中的同名属性会覆盖类变量或方法，类变量或方法的修改会实时影响实例查找属性的结果

4. 如果类变量是可修改的，如列表，字典等，可以通过实例来修改类变量，方法是不可修改的，故无法通过实例修改方法