大家好，我是杰杰，今天给大家介绍一个非常神秘的魔法方法。这种方法是如此晦涩和狭隘，以至于我几乎从未关注过它，然而，当事实证明它可能是上述“规律”的唯一例外时，我认为值得再写一篇文章来详细研究它。本文的主要关注点是：(1)__missing__()到底在哪里？(2)__missing__()有什么特别之处？你擅长“活改变人”的魔法吗？(3)__missing__()真的是上述发现的例外吗？如果是，为什么会有这样的特例？1.当有价值的__missing__()从普通字典取值时，key可能不存在：dd={'name':'PythonCat'}dd.get('age')#Result:Noned.get('age',18)#Result:18dd['age']#ErrorKeyErrordd.__getitem__('age')#相当于dd['age']对于get()方法，它有一个返回值，而且，第二个参数可以在key不存在的时候作为返回内容传入，所以也是可以接受的。但是其他两种写法都会报错。为了解决后两种写法的问题，可以使用__missing__()魔术方法。现在，假设我们有这样一个请求：从字典中取出某个键对应的值，有值就返回值，没有值就插入键，并给它一个默认值（比如一个空列表）。如果使用原始的dict，实现起来不是很方便，但是Python提供了一个很好用的扩展类collections.defaultdict：如图，当fetch一个不存在的key时，不会再次报KeyError，但是默认存储在字典中。为什么defaultdict可以做到这一点？原因是defaultdict在继承内置类型dict之后，还定义了一个__missing__()方法。当__getitem__取一个不存在的值时，它会调用传入参数的工厂函数（上面的例子调用了list()，创建了一个空列表）。最典型的例子，defaultdict在文档注释中写道：简而言之，__missing__()的主要功能是当key丢失时由__getitem__调用，从而避免KeyError。另一个典型的用法例子是collections.Counter，它也是dict的一个子类。当使用未计数的键时，它返回0:2的计数。神秘的__missing__()由上可见。)会在取不到值的时候调用，但是我无意中发现了一个细节：__getitem__()不一定在取不到值的时候调用__missing__()。这是因为它不是内置类型的必需属性，也没有在字典基类中预定义。如果直接从dict类型中取属性值，会报属性不存在：AttributeError:typeobject'object'hasnoattribute'__missing__'。用dir()查看，发现这个属性是不存在的：如果从dict的父类，也就是object来看，也会发现同样的结果。这里发生了什么？为什么字典和对象中都没有__missing__属性？但是查了最新的官方文档，对象中明明有这个属性：来源：https://docs.python.org/3/ref...也就是说，理论上在对象类中预定义了__missing__，它的文档证明了这一点，但实际上它没有定义！文档与实际存在偏差！这样，当dict的一个子类（比如defaultdict和Counter）定义了__missing__时，这个魔术方法实际上只属于子类，也就是诞生于子类的魔术方法！基于此，我有一个不成熟的猜测：__getitem__()会判断当前对象是否是dict的子类，是否有__missing__()，然后调用（如果父类也有这个方法，则不会）会先做判断，而是直接调用）。我在交流群里说了这个猜想，很快有同学在CPython源码中找到了验证：而且这个很有意思，只存在于内置类型的子类上的魔法方法，纵观整个Python世界，我恐怕很难理解找到第二种情况。我突然有了一个联想：这个神秘的__missing__()就像一个擅长玩“大变身”的魔术师，先让观众隔着玻璃（也就是官方文档）看到他，然后揭开门的时候，他不在里面（也就是内置类型），然后换个道具，他原封不动的出现（也就是dict的子类）。3.__missing__()__missing__()的魔力被附魔的，除了自身的“魔力”外，还需要强大的“魔力”来驱动。在上一篇文章中，我发现原生的魔法方法是相互独立的。它们在C语言接口中可能具有相同的核心逻辑，但在Python语言接口中，并没有调用关系：“魔术方法的老死”“相互交互”的表现违反了代码的一般原则重用，也是内置类型的子类有一些奇怪行为的原因。Python官方宁愿提供UserString、UserList、UserDict的新子类，也不愿重用魔术方法。唯一合理的解释似乎是让魔术方法相互调用太昂贵了。但是，对于__missing__()这个特例，Python不得不妥协，不得不付出这个代价！__missing__()是魔术方法的“二等公民”。它没有独立的调用入口，只能被__getitem__()被动调用，即__missing__()依赖于__getitem__()。不像那些“一等公民”，比如__init__()、__enter__()、__len__()、__eq__()等，它们要么在对象生命周期或执行过程中的某个节点被触发，要么被触发由某个内置函数或运算符触发，这些是相对独立的事件，没有依赖关系。__missing__()依赖于__getitem__()来实现方法调用；__getitem__()也依赖于__missing__()来实现全部功能。为此，__getitem__()在解释器代码中打开了一个后门，从C语言接口返回到Python接口，以调用名为“__missing__”的特定方法。而这才是真正的“魔法”，到目前为止，__missing__()似乎是唯一享有这种待遇的魔法方法！4.总结Python的字典提供了两个内置的获取值的方法，分别是__getitem__()和get()。当值不存在时，它们的处理策略不同：前者会报KeyError，后者会返回None。为什么Python提供两种不同的方法？或者我应该问，为什么Python让这两种方法区别对待它们？这可能有一个非常复杂（或非常简单）的解释，我不会在本文中深入探讨。但是，有一点是可以肯定的：那就是原生dict类型抛出KeyError这种简单粗暴的方式是不够的。为了让字典类型有更强大的性能（或者让__getitem__()像get()一样执行），Python允许字典子类定义__missing__()供__getitem__()查找和调用。本文梳理了__missing__()的实现原理，揭示了它并不是一个不起眼的存在，相反，它是唯一打破魔法方法壁垒，支持被其他魔法方法调用的特例！为了保持魔术方法的独立性，Python煞费苦心地引入了UserString、UserList、UserDict等派生类，但对于__missing__()，它却选择了妥协。本文揭开这个神奇方法的神秘面纱。看完后你有什么感想？欢迎留言讨论。
