python 反射机制

一、前言

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def f1():

    print("f1是这个函数的名字!")

 

= "f1"

print("%s是个字符串" % s)

  在上面的代码中,我们必须区分两个概念,f1和“f1"。前者是函数f1的函数名,后者只是一个叫”f1“的字符串,两者是不同的事物。我们可以用f1()的方式调用函数f1,但我们不能用"f1"()的方式调用函数。说白了就是,不能通过字符串来调用名字看起来相同的函数!

二、web实例

  考虑有这么一个场景,根据用户输入的url的不同,调用不同的函数,实现不同的操作,也就是一个url路由器的功能,这在web框架里是核心部件之一。下面有一个精简版的示例:

  首先,有一个commons模块,它里面有几个函数,分别用于展示不同的页面,代码如下:

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def login():

    print("这是一个登陆页面!")

 

 

def logout():

    print("这是一个退出页面!")

 

 

def home():

    print("这是网站主页面!")

  其次,有一个visit模块,作为程序入口,接受用户输入,展示相应的页面,代码如下:(这段代码是比较初级的写法)

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import commons

 

 

def run():

    inp = input("请输入您想访问页面的url:  ").strip()

    if inp == "login":

        commons.login()

    elif inp == "logout":

        commons.logout()

    elif inp == "home":

        commons.home()

    else:

        print("404")

 

 

if __name__ == '__main__':

    run()

  我们运行visit.py,输入:home,页面结果如下:

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请输入您想访问页面的url:  home

这是网站主页面!

  这就实现了一个简单的WEB路由功能,根据不同的url,执行不同的函数,获得不同的页面。

  然而,让我们考虑一个问题,如果commons模块里有成百上千个函数呢(这非常正常)?。难道你在visit模块里写上成百上千个elif?显然这是不可能的!那么怎么破?

三、反射机制

  仔细观察visit中的代码,我们会发现用户输入的url字符串和相应调用的函数名好像!如果能用这个字符串直接调用函数就好了!但是,前面我们已经说了字符串是不能用来调用函数的。为了解决这个问题,python为我们提供一个强大的内置函数:getattr!我们将前面的visit修改一下,代码如下:

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import commons

 

 

def run():

    inp = input("请输入您想访问页面的url:  ").strip()

    func = getattr(commons,inp)

    func()

 

 

if __name__ == '__main__':

    run()

  首先说明一下getattr函数的使用方法:它接收2个参数,前面的是一个对象或者模块,后面的是一个字符串,注意了!是个字符串!

  例子中,用户输入储存在inp中,这个inp就是个字符串,getattr函数让程序去commons这个模块里,寻找一个叫inp的成员(是叫,不是等于),这个过程就相当于我们把一个字符串变成一个函数名的过程。然后,把获得的结果赋值给func这个变量,实际上func就指向了commons里的某个函数。最后通过调用func函数,实现对commons里函数的调用。这完全就是一个动态访问的过程,一切都不写死,全部根据用户输入来变化。

  执行上面的代码,结果和最开始的是一样的。

  这就是python的反射,它的核心本质其实就是利用字符串的形式去对象(模块)中操作(查找/获取/删除/添加)成员,一种基于字符串的事件驱动!

  这段话,不一定准确,但大概就是这么个意思。

四、进一步完善

  上面的代码还有个小瑕疵,那就是如果用户输入一个非法的url,比如jpg,由于在commons里没有同名的函数,肯定会产生运行错误,具体如下:

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请输入您想访问页面的url:  jpg

Traceback (most recent call last):

  File "F:/Python/pycharm/s13/reflect/visit.py", line 16in <module>

    run()

  File "F:/Python/pycharm/s13/reflect/visit.py", line 11in run

    func = getattr(commons,inp)

AttributeError: module 'commons' has no attribute 'jpg'

  那怎么办呢?其实,python考虑的很全面了,它同样提供了一个叫hasattr的内置函数,用于判断commons中是否具有某个成员。我们将代码修改一下:

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import commons

 

def run():

    inp = input("请输入您想访问页面的url:  ").strip()

    if hasattr(commons,inp):

        func = getattr(commons,inp)

        func()

    else:

        print("404")

 

if __name__ == '__main__':

    run()

  通过hasattr的判断,可以防止非法输入错误,并将其统一定位到错误页面。

  其实,研究过python内置函数的朋友,应该注意到还有delattr和setattr两个内置函数。从字面上已经很好理解他们的作用了。

  python的四个重要内置函数:getattr、hasattr、delattr和setattr较为全面的实现了基于字符串的反射机制。他们都是对内存内的模块进行操作,并不会对源文件进行修改。

五、基础回顾

hasattr

判断对象中是否有这个方法或变量

class Person(object):def __init__(self,name):self.name = namedef talk(self):print("%s正在交谈"%self.name)p = Person("laowang")        
print(hasattr(p,"talk"))    # True。因为存在talk方法
print(hasattr(p,"name"))    # True。因为存在name变量
print(hasattr(p,"abc"))     # False。因为不存在abc方法或变量

getattr

获取对象中的方法或变量的内存地址

class Person(object):def __init__(self,name):self.name = namedef talk(self):print("%s正在交谈"%self.name)
p = Person("laowang")n = getattr(p,"name")   # 获取name变量的内存地址
print(n)                # 此时打印的是:laowangf = getattr(p,"talk")   # 获取talk方法的内存地址
f()                     # 调用talk方法我们发现getattr有三个参数,那么第三个参数是做什么用的呢?
s = getattr(p,"abc","not find")
print(s)                # 打印结果:not find。因为abc在对象p中找不到,本应该报错,属性找不到,但因为修改了找不到就输出not find

 

setattr

为对象添加变量或方法

def abc(self):print("%s正在交谈"%self.name)class Person(object):def __init__(self,name):self.name = namep = Person("laowang")
setattr(p,"talk",abc)   # 将abc函数添加到对象中p中,并命名为talk
p.talk(p)               # 调用talk方法,因为这是额外添加的方法,需手动传入对象setattr(p,"age",30)     # 添加一个变量age,复制为30
print(p.age)            # 打印结果:30

 

delattr

删除对象中的变量。注意:不能用于删除方法

class Person(object):def __init__(self,name):self.name = namedef talk(self):print("%s正在交谈"%self.name)p = Person("laowang")delattr(p,"name")       # 删除name变量
print(p.name)           # 此时将报错

参考自:

https://www.cnblogs.com/kongk/p/8645202.html 

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