DAY 5. python自省
这是很久之前写的，当时对自省和反射的概念没理解，学习Java以后多了一点理解，自省是获取对象的能力，反射是操纵对象的能力，python中使用getattr()和setattr()实现反射，而其他的则是自省，下面的内容是把两者混在一起说的，但又不想改了，内容罗里吧嗦，把最终的总结提到前面
| 方法 | 作用 |
|---|---|
| help() | 查看函数或模块用途的详细说明 |
| dir() | 返回对象所有属性 |
| type() | 查看对象类型 |
| hasattr() | 查看对象是否有特定属性 |
| getattr() | 得到对象的特定属性 |
| setattr() | 设置对象的特定属性 |
| isinstance() | 判断一个对象是否是一个已知的类型 |
| issubclass() | 判断一个类是不是另一个类的子类 |
| id() | 返回地址值 |
| callable() | 判断对象是否可调用 |
In computing, type introspection is the ability of a program to examine the type or properties of an object at runtime. Some programming languages possess this capability.
在计算机科学中，内省是指计算机程序在运行时（Run time）检查对象（Object）类型的一种能力，通常也可以称作运行时类型检查
这是维基百科对自省（内省）的解释,通俗来说，自省就是在程序运行过程中，能够知道对象的类型的一种能力，大部分语言都有这种能力（都有办法在运行过程中知道对象的类型），如c++，Java等
当然自省不仅仅只针对对象的类型，如python自省还能知道对象的属性，还有一些其他的理解
在日常生活中，自省（introspection）是一种自我检查行为。
在计算机编程中，自省是指这种能力：检查某些事物以确定它是什么、它知道什么以及它能做什么。自省向程序员提供了极大的灵活性和控制力。
说的更简单直白一点：自省就是面向对象的语言所写的程序在运行时，能够知道对象的类型。简单一句就是，运行时能够获知对象的类型。
例如c++自省(来自维基百科)
C ++通过运行时类型信息（RTTI）typeid和dynamic_cast关键字支持类型内省。 dynamic_cast表达式可用于确定特定对象是否属于特定派生类。 例如：
Person* p = dynamic_cast<Person *>(obj);
if (p != nullptr) {p->walk();
}
typeid运算符检索std :: type_info对象，该对象描述对象的派生类型：
if (typeid(Person) == typeid(*obj)) {serialize_person( obj );
}php自省(来自维基百科)
在php中，可以使用instanceof运算符判断一个PHP变量是否属于某一类的实例
if ($obj instanceof Person) {// Do whatever you want
}
Java自省(来自维基百科)
Java中类型自省的最简单示例是instanceof运算符。 instanceof运算符确定特定对象是属于特定类（或该类的子类，还是实现该接口的类）。 例如：
if (obj instanceof Person) {Person p = (Person)obj;p.walk();
}
5.1 python实现自省的办法
python实现自省有很多方法，常用的有 help(),dir(),type(),hasattr()，getattr(),setattr(),isinstance(),issubclass(),id(),callable()
5.1.1 help()
help() 函数用于查看函数或模块用途的详细说明。主要在IDE环境下是用，接受任何拥有函数或者方法的对象，打印出对象所有的函数和文档字符串
如可以直接打印出os模块的帮助文档
import os
help(os)
# Help on module os:
#
# NAME
# os - OS routines for NT or Posix depending on what system we're on.
#
# DESCRIPTION
# 后面的省略了
也可以是我们自定义的类，函数，或模块
class Demo:"""this is a Demo"""classVar = 0def __init__(self):self.var1 = 1def output(self):print(self.var1)if __name__ == '__main__':help(Demo)
运行之后会打印出这个类的完整信息
Help on class Demo in module __main__:class Demo(builtins.object)| this is a Demo| | Methods defined here:| | __init__(self)| Initialize self. See help(type(self)) for accurate signature.| | output(self)| | ----------------------------------------------------------------------| Data descriptors defined here:| | __dict__| dictionary for instance variables (if defined)| | __weakref__| list of weak references to the object (if defined)| | ----------------------------------------------------------------------| Data and other attributes defined here:| | classVar = 0
实例对象会打印出类的信息
函数会打印出帮助文档，没有文档会打印none
def demoMethods(a):"""这是一个示例函数:param a: 示例形参:return: None"""print(a)help(demoMethods)
# Help on function demoMethods in module __main__:# demoMethods(a)
# 这是一个示例函数
# :param a: 示例形参
# :return: None
更详细的请看这篇文章
Python-自省机制
5.1.2 dir()
dir() 函数不带参数时，返回当前范围内的变量、方法和定义的类型列表；带参数时，返回参数的属性、方法列表。如果参数包含方法__dir__()，该方法将被调用。如果参数不包含__dir__()，该方法将最大限度地收集参数信息。
dir()
['__builtins__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'sys']
dir([])
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']5.1.3 hasattr()，getattr(),setattr()
class Demo:def __init__(self):self.var1 = 0self.var2 = 1if __name__ == '__main__':demo = Demo()if hasattr(demo,'var1'):setattr(demo,'var1',2)print(getattr(demo,'var1','not find')) # 2print(getattr(demo,'var11','not find')) # not find
- hasattr()
def hasattr(*args, **kwargs): # real signature unknown"""Return whether the object has an attribute with the given name.返回对象是否具有给定名称的属性。This is done by calling getattr(obj, name) and catching AttributeError.这是通过调用getattr(obj，name)并捕获AttributeError来完成的."""pass
- setattr()
def setattr(x, y, v): # real signature unknown; restored from __doc__"""Sets the named attribute on the given object to the specified value.将给定对象的命名属性设置为指定值。setattr(x, 'y', v) is equivalent to ``x.y = v''setattr(x，‘y’，v)等价于“x.y=v”"""pass
- getattr()
def getattr(object, name, default=None): # known special case of getattr"""getattr(object, name[, default]) -> valueGet a named attribute from an object; getattr(x, 'y') is equivalent to x.y.When a default argument is given, it is returned when the attribute doesn'texist; without it, an exception is raised in that case.从对象中获取指定名称的属性；getattr(x，‘y’)等同于X.Y。如果给定了默认参数，则未找到该属性时将返回该参数。如果未指定，则会引发异常。"""pass
5.1.4 isinstance()，issubclass()
>>> help(isinstance)
Help on built-in function isinstance in module builtins:isinstance(obj, class_or_tuple, /)Return whether an object is an instance of a class or of a subclass thereof.返回对象是类的实例还是其子类的实例。A tuple, as in ``isinstance(x, (A, B, ...))``, may be given as the target tocheck against. This is equivalent to ``isinstance(x, A) or isinstance(x, B)or ...`` etc.
instance类似于type(),只不过type() 不会认为子类是一种父类类型，不考虑继承关系。isinstance() 会认为子类是一种父类类型，考虑继承关系。
>>> class A:pass>>> a = A()
>>> isinstance(a,type)
False
>>> class B(A):pass>>> b=B()
>>> isinstance(b,A)
True
>>> isinstance(int,type)
True
>>> isinstance(A,type)
True
>>> isinstance(b,type)
False
>>> isinstance(True,int)
True
可以看出类是type的子类型，也验证了前天的元类，而布尔是int的子类
而issubclass()则是用来判断一个类是不是另一个类的子类,传入的两个参数都是类名
>>> issubclass(B,A)
True
5.1.5 id()和callable()
- id(): 用于获取对象的内存地址
- callable()：判断对象是否可以被调用。
5.1.6 type()
这个函数在元类中写过了，当传入一个参数时会返回对象的类型，这也是python自省中比较常用的方法
5.2 总结
- 什么是自省
简单来说就是在程序运行过程中能知道对象类型（还有属性等）的能力
- python实现自省的方法
| 方法 | 作用 |
|---|---|
| help() | 查看函数或模块用途的详细说明 |
| dir() | 返回对象所有属性 |
| type() | 查看对象类型 |
| hasattr() | 查看对象是否有特定属性 |
| getattr() | 得到对象的特定属性 |
| seetattr() | 设置对象的特定属性 |
| isinstance() | 判断一个对象是否是一个已知的类型 |
| issubclass() | 判断一个类是不是另一个类的子类 |
| id() | 返回地址值 |
| callable() | 判断对象是否可调用 |
参考文章
python面试题
wikipedia Type introspection
Python自省（反射）指南【转】
在这篇文章中说
在笔者，也就是我的概念里，自省和反射是一回事，当然其实我并不十分确定一定以及肯定…
但是我在维基百科看见了这句话
Introspection should not be confused with reflection, which goes a step further and is the ability for a program to manipulate the values, meta-data, properties and/or functions of an object at runtime.
也就是说自省和反射不是同一回事，自省是获取对象类型的能力，而反射是操纵对象的值，元数据，属性和/或函数的能力
Python常用的自省函数
Python-自省机制
Python自省
菜鸟教程
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