質問内コードの__setattr__と、プライベート変数について教えて下さい

以下のコード中のclass GenericWrapper内のコードで分からないところがあります。

Python2.4
1#! /usr/bin/env python
2# coding=utf-8
3
4def wrap_callable(any_callable, before, after):
5    ''' あらゆる呼び出し可能型（callable)を前後にコールを入れる形でラップする '''
6    def _wrapped(*a, **kw):
7        before()
8        try:
9            return any_callable(*a, **kw)
10        finally:
11            after()
12    _wrapped.__name__ = any_callable.__name__
13    return _wrapped
14
15import inspect
16
17class GenericWrapper(object):
18    ''' オブジェクトのメソッド全てを前後にコールに入れる形でラップする '''
19    def __init__(self, obj, before, after, ignore=()):
20        # __setattr__をバイパスするため__dict__に直接セットするのが必須
21        # ゆえにダブルアンダースコア名のためname-manglingの再生成が必要
22        clasname = 'GenericWrapper'
23        self.__dict__['_{}__methods'.format(clasname)] = {}
24        self.__dict__['_{}__obj'.format(clasname)] = obj
25        for name, method in inspect.getmembers(obj, inspect.ismethod):
26            if name not in ignore and method not in ignore:
27                self.__methods[name] = wrap_callable(method, before, after)
28
29    def __getattr__(self, name):
30        try:
31            return self.__methods[name]
32        except KeyError:
33            return getattr(self.__obj, name)
34
35    def __setattr__(self, name, value):
36        setattr(self.__obj, name, value)
37
38class SynchronizedObject(GenericWrapper):
39    ''' オブジェクトとその全メソッドを同期機構でラップする '''
40    def __init__(self, obj, ignore=(), lock=None):
41        if lock is None:
42            import threading
43            lock = threading.RLock()
44        GenericWrapper.__init__(self, obj, lock.acquire, lock.release, ignore)
45
46if __name__ == '__main__':
47    import threading
48    import time
49    class Dummy(object):
50        def foo(self):
51            print("Foo")
52            time.sleep(1)
53        def bar(self):
54            print("Bar")
55        def baaz(self):
56            print("Baaz")
57    tw = SynchronizedObject(Dummy(), ignore=['baaz'])
58    threading.Thread(target=tw.foo).start()
59    time.sleep(0.1)
60    threading.Thread(target=tw.bar).start()
61    time.sleep(0.1)
62    threading.Thread(target=tw.baaz).start()
63

ここで、２点分からないことがあります。

❶以下のコメント部が何を言っているのかが分かりません。

# __setattr__をバイパスするため__dict__に直接セットするのが必須
# ゆえにダブルアンダースコア名のためname-manglingの再生成が必要

❷self.__methodsとself.__objが何なのか分かりません。
self.__dict__['_GenericWrapper__methods']などと関連があるのでしょうか？

アドバイス頂けたらありがたいです。
宜しくお願いします。

ちなみに上記のコードが書かれている書籍には以下のようなことが書かれています。

このレシピではオブジェクト属性への直接アクセス（getやset）をラップしていない。オブジェクトのロックを考慮しつつ直接アクセスがしたい場合、ラッパーの特殊メソッド__getattr__および__setattr__でそれぞれのビルトイン関数getattrおよびsetattrをコールする周辺にtry/finallyのロッキング・イディオムを加える必要がある。

y_waiwai

2021/04/09 06:10

それはどこから持ってきたコードなんでしょうか

ao_tombo

2021/04/09 06:16

書籍『第２版Pythonクックブック』の『9.1 オブジェクト中の全メソッドを同期』からです

quickquip

2021/04/09 06:23 編集

> なぜかダブルアンダースコアが消えています markdownの書式指定になっているからです。単語の前後を ` で括りましょう。それで文章中のコードで扱われます。 https://teratail.com/help#about-markdown

ao_tombo

2021/04/09 06:39

できました。ありがとうございます。

quickquip

2021/04/09 06:53

__setattr__ __getattr__ が何かは知っていますか? https://docs.python.org/ja/3/reference/datamodel.html#object.__setattr__ https://docs.python.org/ja/3/reference/datamodel.html#object.__getattr__ （"分かっていること"の方が書かれていないと何から書き始めればいいか、ってなるのです……）

ao_tombo

2021/04/13 08:07 編集

__setattr__()は、例えばa = A()、a.x = valのような式がある場合に呼び出されるものだと認識していますが？間違っていますでしょうか？

行動規範の内容に同意します

回答1件

ベストアンサー

ひとまず①のことは忘れて、うまく動かないけれど分かりやすい途中経過を見るのが②のためにはいいと思いました。

これです。

python
1class GenericWrapper(object):
2    ''' オブジェクトのメソッド全てを前後にコールに入れる形でラップする '''
3    def __init__(self, obj, before, after, ignore=()):
4        self.methods = {}
5        self.obj = obj
6        for name, method in inspect.getmembers(obj, inspect.ismethod):
7            if name not in ignore and method not in ignore:
8                self.methods[name] = wrap_callable(method, before, after)
9
10    def __getattr__(self, name):
11        try:
12            return self.methods[name]
13        except KeyError:
14            return getattr(self.obj, name)
15
16    def __setattr__(self, name, value):
17        setattr(self.obj, name, value)

self.objは単純に初期化子__init__に渡されたobjを参照するのに使っています。
self.methodsはobjの属性の中でメソッドであるものを名前→wrap_callableでラップした関数という形のマッピングを保持するのに使っている辞書です。
②の答えはこれで終わりです。

GenericWrapper型のインスタンスxに対して
例えばx.some_attrと参照された時、some_attrが元のobjのメソッドだったらwrap_callableでラップされた関数を返し、そうでなければobj.some_attrの結果を返すのが__getattr__です。
例えばx.some_attr = hogeと代入されたら、obj.some_attr = hogeを実行するのが__setattr__です。

単純にそれだけです。

ここにはうまく動かない点と、あまりよくない点があります。それが①に繋がります。

うまく動かない点は__init__の1行目、self.methods = {}です。
self.methods = {}を実行すると、__setattr__が呼び出されてしまうのです。
さらにその中でself.objを参照しています。この時、属性objはまだセットされていませんから属性の解決に失敗して__getattr__も呼び出されてしまうのです。

つまり。
__setattr__と__getattr__が正しく動くためにはself.objとself.methodsが必要
だが
self.objとself.methodsを普通に代入すると準備が終わっていない__setattr__と__getattr__が呼び出されてしまう
のです。

それを回避するために
__setattr__をバイパスするため__dict__に直接セットするのが必須
だと言っているわけです。

まだあまりよくない点があります。
このままだとobj自身がmethodsかobjという属性を持っていた時、それらには決してアクセスできません。GenericWrapperでセットしたmethodsかobjが取り出されてしまいます。
これは普通の継承でも起きる話です。
他のクラススタイルのオブジェクト指向プログラミング言語だとprivateアクセス指定子で解決するのが多いでしょう。
Pythonではname-manglingで解決します。
ここはこれ以上解説しません。公式ドキュメントからの引用にとどめます。

https://docs.python.org/ja/3/tutorial/classes.html#private-variables

クラスのプライベートメンバについて適切なユースケース(特にサブクラスで定義された名前との衝突を避ける場合)があるので、名前マングリング (name mangling) と呼ばれる、限定されたサポート機構があります。 __spam (先頭に二個以上の下線文字、末尾に一個以下の下線文字) という形式の識別子は、 _classname__spam へとテキスト置換されるようになりました。

今