回答。

问题背景：

序列是Python中最古老和最基本的概念之一。经典示例包括列表（list）、字符串（str）、元组（tuple）。为了与序列进行交互，定义了一个特殊的协议：需要实现__getitem__和__len__方法。这使得对象可以表现得像"序列"，支持索引、切片、循环及某些标准函数。

问题：

如果没有正确实现这些方法，用户自定义类将无法进行索引操作、使用for循环或如len()这样的函数。初学者往往只实现其中一个方法，不处理异常情况，不支持切片（slice），导致出现不正确或意外的行为。

解决方案：

需要实现__getitem__(self, key)方法以支持索引和切片，以及__len__(self)方法以支持len()函数和正确的可迭代性。为了支持切片，需要在__getitem__中区分key的类型并正确处理slice对象。

示例代码：

def is_even(n):
    return n % 2 == 0

class EvenSequence:
    def __init__(self, size):
        self.size = size
    def __getitem__(self, index):
        if isinstance(index, slice):
            return [x for x in range(self.size)[index] if is_even(x)]
        if index < 0 or index >= self.size:
            raise IndexError('索引超出范围')
        return index if is_even(index) else None
    def __len__(self):
        return self.size

关键特性：

如果实现了这两个方法，大多数Python函数和语法都可以正常工作。
为了支持切片，必须在__getitem__中处理slice类型的对象。
如果不实现__len__，对象将无法与len()及某些标准函数的完整列表正常工作。

陷阱问题。

只实现__getitem__，对象能否作为序列工作？

部分可以。如果只实现__getitem__，则可以通过for进行迭代和索引元素，但len()将无法使用。

示例代码：

class SeqOnlyGetitem:
    def __getitem__(self, index):
        if index >= 10:
            raise IndexError
        return index * 2

s = SeqOnlyGetitem()
for x in s:
    print(x)  # 工作正常（可迭代）
# print(len(s))  # 错误 TypeError

如何处理负索引，若不考虑其后果会怎样？

负索引是Python序列的关键特性。如果不处理，对象的行为会让用户感到意外。

class NegIndex:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
    def __getitem__(self, index):
        if index < 0:
            index += len(self.data)
        return self.data[index]

在自己的Sequence类中需要实现__contains__或__iter__吗？

不一定。如果实现了__getitem__和__len__，则in操作会正常工作，for会使用它们进行迭代。通常不需要直接实现这些方法，但可能会提高性能。

常见错误和反模式

不检查索引范围，导致IndexError或意外结果。
不实现切片（slice）支持，因此obj[2:10:2]会引发错误。
忘记负索引（obj[-1]）。

现实案例

负面案例

开发者仅为自己的类实现__getitem__，仅支持正索引。模块通过了一部分单元测试，但在实际使用中，试图获取不存在的索引或负索引时出现了问题。

优点：

快速的初始实现。

缺点：

实际使用中出现意外错误。
使用不便（无法通过负索引获取最后的元素，不支持切片，不支持len()）。

正面案例

团队实现了两个方法（getitem__和__len），考虑了切片、负索引，抛出了正确的异常。最终类在Python中的所有标准场景下工作良好。