python 反射机制

最新推荐文章于 2024-06-28 16:19:33 发布

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一、前言

def f1():

print("f1是这个函数的名字！")

s = "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：

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）

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：

1 2	`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：

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：

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 16, in <module>

run()

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

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 = name
    def 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 = name
    def 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:laowang

f = 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 = name

p = 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 = name
    def 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