在上一篇文章中，我有一个核心发现：Python内置类型的特殊方法（包括magic方法和其他方法）都是由C语言独立实现的，没有Python层面的调用关系。不过，文中提到了一个例外：一种非常玄妙的法术。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.当从普通字典中取出有价值的\_\_missing\_\_()时，key可能不存在：dd={'name':'PythonCat'}dd.get('age')#结果：Nonedd.get('age',18)#Result:18dd['age']#ErrorKeyErrordd.__getitem__('age')#相当于dd['age']对于get()方法，它有一个returnvalue，当key不存在时可以传入第二个参数作为返回内容，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，它会调用输入参数传入的工厂函数（上面的例子调用了list()，它创建了一个空列表）。作为最典型的例子，defaultdict在文档注释中写到：简而言之，\_\_missing\_\_()的主要功能是在key丢失时由\_\_getitem\_\_调用，所以以免发生KeyError。另一个典型的用法例子是collections.Counter，它也是dict的一个子类。获取未计数的键时，返回计数为0:2。难以捉摸的\_\_missing\_\_()从上面可以看出，\_\_missing\_\_()会在\_\_getitem\_\_()取不到值的时候被调用，但是无意中发现一个细节：\_\_getitem\_\_()取不到值时，不一定调用\_\_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？然而，查看最新的官方文档，该对象显然包含此属性：来源：https://docs.python.org/3/ref...\_\_missing\_\_#object.\_\_missing\_\_也就是说，理论上会在对象类中预定义\_\_missing\_\_，其文档也证明了这一点，但实际上并没有定义！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，也就是诞生于子类中的类。神奇的方法！据此，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\_\_()，然后去调用它（如果父类中也存在该方法，则不先判断，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：这个难以捉摸的\_\_missing\_\_()就像一个擅长玩“大变身”的魔术师，让观众先透过玻璃看到他（也就是官方文档），但是当门打开的时候，他不在里面（就是内置类型），然后换个道具，他就完好无损的出现了（就是dict的子类）。3.附魔的魔法\_\_missing\_\_()\_\_missing\_\_()除了自身的“魔力”外，还需要强大的“魔力”才能驱动。在最后文章中，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，却没有调用关系：“魔法方法的老死”这种“相互交互”的表现违背了代码复用的一般原则，也是内置类型的子类出现一些奇怪行为的原因，Python官方宁愿提供新的UserString、UserList、UserDict的子类也不愿复用魔法方法。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，对于特殊情况\_\_missing\_\_()，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”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触发，要么由内置函数或运算符触发，这些是相对独立的事件，没有任何依赖关系。_\_missing\_\_()依赖于\_\_getitem\_\_()实现方法调用；并且\_\_getitem\_\_()也依赖于\_\_missing\_\_()来实现全部功能。为了实现这一点，\_\_getitem\_\_()在解释器代码中打开一个后门，从C语言接口返回到Python接口，调用名为“_\_missing\_\_”的具体项”。方法。而这才是真正的“魔术”，到目前为止，_\_missing\_\_()似乎是唯一享有这种待遇的魔术方法！4.总结Python的字典提供了两种内置的取值方法，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\_\_()表现得像get()），Python允许字典的子类定义_\_missing\_\_(),为\_\_getitem\_\_()查找和调用。本文梳理了_\_missing\_\_()的实现原理，揭示它并不是一个不起眼的存在，相反，它是唯一一个打破魔法方法壁垒，支持被其他魔法调用的存在方法特例！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，却选择了在_\_missing\_\_()上妥协。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。
