Python教程

python的自省与反射机制

本文主要是介绍python的自省与反射机制,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

一、自省

自省,就是当解解释型语言被加载到内存中运行时可以知道对象的类型,以及该对象下有哪些方法等。

1.1 具备自省能力的方法

  • type()

    获取对象的类型,该函数可以确定对象是字符串、整数、列表、字典等

    >>> type(1)
    	<type 'int'>
        
    >>> type("hello,world")
    	<type 'str'>
        
    >>> type([])
    	<type 'list'>
        
    >>> type({})
    	<type 'dict'>
        
    >>> class A():
    ...     pass
    ... 
    >>> a = A()
    >>> type(a)
    	<type 'instance'>
    
  • dir()

    此函数可以返回某个对象拥有的所有的属性名和方法名

      # 返回列表实例的所有方法名
      >>> dir([])
    ['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__',  '__delslice__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getslice__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__setslice__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']
    
  • getattr()

    获取对象的属性

  • hasattr()

    判断对象是否具有某属性

  • isinstance()

    判断一个对象是否是某个特定类型或定制类的实例

        >>> isinstance("python", str)  # 判断是否为字符串
        True
        >>> isinstance(10, int)   # 判断是否为int类型
        True
        >>> isinstance(False, bool)  # 判断是否为bool值
        True
    
  • id()

    函数返回对象的唯一标识符,标识符是一个整数。CPython 中 id() 函数用于获取对象的内存地址。

    >>> a = "python"
    >>> id(a)
    140225451635560
    
  • callable()

    使用 callable 可以确定一个对象是否是可调用的,比如函数,类这些对象都是可以调用的对象

    >>> callable("hello")
    False
    >>>
    >>> callable(str)
    True
    >>>
    

二、反射

解释类型的语言,在程序被加载到内存运行的时候,可以通过某种方式获取对象的类型、属性等信息的过程叫做反射。

反射可以通过字符串调用对象属性、方法、导入模块,是一种基于字符串的事件驱动

2.1 具备反射能力的内置函数

  • hasattr()

    用来检测对象object中是否含有名为name的属性,如果有则返回True,如果没有返回False

    class Cls():
        attr1 = 'attr1'
    
        def __init__(self, attr2):
            self.attr2 = attr2
    
        def meth1(self, num):
            return num**2
    
    obj = Cls('attribute2')
    print(hasattr(obj, 'attr1'))  # >>> True
    print(hasattr(obj, 'attr2'))  # >>> True
    print(hasattr(obj, 'meth1'))  # >>> True
    

    无论是变量还是方法,都被视为“属性”,因此hasattr都返回True

    # 判断对象的属性是否是方法
    
    if hasattr(obj, "attr1"):
        if callable(obj.attr1):
            # attr1 is a method!
        else:
             # attr1 is not a method but an attribute
    else:
        # attr1 is not an attribute
    
  • getattr()

    getattr()用于返回一个对象属性,或者方法

    getattr(object, name[, default])

    • object -- 对象。
    • name -- 字符串,对象属性。
    • default -- 默认返回值,如果不提供该参数,在没有对应属性时,将触发 AttributeError。
    class A:   
        def __init__(self):   
            self.name = 'zhangjing'  
         # self.age='24'
    
        def method(self):   
            print"method print"  
    
    Instance = A()   
    print(getattr(Instance , 'name, 'not find'))
    #如果Instance 对象中有属性name则打印self.name的值,否则打印'not find'
    
    print(getattr(Instance , 'age', 'not find'))   
    #如果Instance 对象中有属性age则打印self.age的值,否则打印'not find'
    
    print(getattr(a, 'method', 'default')) 
    #如果有方法method,否则打印其地址,否则打印default 
    
    print(getattr(a, 'method', 'default'))()   
    #如果有方法method,运行函数并打印None否则打印default  
    

    使用场景:

    obj = MyObject()
    for x in ['foo', 'bar']:
    
        # obj.x()  # 毫无疑问,这样是报错的。。。。所以我们就可以使用getattr
    
        getattr(obj, x)()
    

    用getattr实现工厂方法:一个模块支持html、text、xml等格式的打印,根据传入的formate参数的不同,调用不同的函数实现几种格式的输出

     import statsout 
     def output(data, format="text"):                           
         output_function = getattr(statsout, "output_%s" %format) 
         return output_function(data)
       ```
    
    
    

这个例子中可以根据传入output函数的format参数的不同 去调用statsout模块不同的方法(用格式化字符 串实现output_%s)

  • setattr()

    setattr() 函数对应函数 getattr(),用于设置属性值,该属性不一定是存在的。

    setattr(object, name, value)

    • object -- 对象。
    • name -- 字符串,对象属性。
    • value -- 属性值。
      >>class A(object):
      ...     bar = 1
      ... 
      >>> a = A()
      >>> getattr(a, 'bar')          # 获取属性 bar 值
      1
      >>> setattr(a, 'bar', 5)       # 设置属性 bar 值
      >>> a.bar
      5
    
  • 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
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