PYTHON開發必備技能（5）

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Python反射機制

我記得以前學習Java的時候，就接觸到了反射的概念，後來隨著工作，經常聽到反射的概念，今天決定好好總結一下。

下面3篇部落格我感覺寫的很不錯，大家可以進行參考。

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http://www.mamicode.com/info-detail-1401422.html

https://www.cnblogs.com/huxi/archive/2011/01/02/1924317.html

首先大家需要知道反射的概念，比較經典的解釋分為以下幾種：

• 通過字串的形式來尋找或操作對象內部的屬性叫做反射
• 通過字串映射或者修改程式運行時的狀態、屬性或者方法叫做反射
• 反射是通過字串的形式操作對象相關的成員,反射的的本質其實就是利用字串的形式去對象（模組）中操作（尋找/擷取/刪除/添加）成員，一種基於字串的事件驅動！

在python當中一切事物皆對象，所以都可以使用反射。

python中的反射功能涉及到四個內建函數：hasattr、getattr、setattr、delattr，這四個函數分別用於對對象內部執行：檢查是否含

有某個成員、擷取成員、設定成員、刪除成員。

樣本程式1：訪問成員的兩種方式：obj.與obj.__dict__[‘成員‘]

#!/usr/bin/python# -*- coding:utf-8 -*-class Student(object):    def __init__(self,name,age):        self.name = name        self.age = age    def study(self,name):        print(‘%s is studing‘%self.name)student = Student(‘angela‘,25)print(student.__dict__)  #查看student的成員屬性(名稱空間對應的成員)print(vars(student))     #查看student的成員屬性(名稱空間對應的成員)#通過字串直接存取對象所對應的成員.print(student.__dict__[‘name‘],student.__dict__[‘age‘])print(student.__dict__.get(‘name‘))print(student.__dict__.get(‘age‘))#當然,我們一般都是這樣子的,但是上面的那種方式是根本print(student.name,student.age)

運行結果：

{‘name‘: ‘angela‘, ‘age‘: 25}{‘name‘: ‘angela‘, ‘age‘: 25}angela 25angela25angela 25Process finished with exit code 0

　

Python當中的反射涉及到了四個主要方法：

hasattr(obj,name_str):判斷對象obj是否含有名為name_str的方法或者靜態屬性，傳回值為布爾值，即通過字串的形式來判斷對

象內部是否含有某個屬性。

getattr(obj,name_str):根據字串name_str去擷取對象obj當中對應函數的記憶體位址或者靜態屬性對應的數值，如果傳回值為函數

的記憶體位址，需要加上括弧才能夠調用。

setattr(obj,name_str,value): 添加或者修改obj對象當中名為name_str的屬性或者方法的數值。

delattr(obj,name_str): 刪除obj對象當中名為name_str的屬性。

 

 

樣本程式：Python當中的反射對應的四個方法

#!/usr/bin/python# -*- coding:utf-8 -*-class Student(object):    def __init__(self,name,age):        self.name = name        self.age = age    def study(self,name):        print(‘%s is studing‘%self.name)student = Student(‘angela‘,25)print(student.__dict__)  #查看student的成員屬性(名稱空間對應的成員)#檢查對象是否含有某個成員.print(hasattr(student,‘name‘))print(hasattr(student,‘study‘))#通過字串擷取對象當中某個成員對應的數值.func = getattr(student,‘study‘)print(func)func(student)#通過字串設定或增加對象當中某個成員的數值setattr(student,‘name‘,‘Jack‘)setattr(student,‘salary‘,2000)print(student.__dict__)#通過字串刪除對象當中的某個成員.delattr(student,‘name‘)delattr(student,‘salary‘)print(student.__dict__)#設定成員的時候還可以增加方法成員.setattr(student,‘show‘,lambda num:num+1)print(vars(student))

運行結果：

{‘name‘: ‘angela‘, ‘age‘: 25}TrueTrue<bound method Student.study of <__main__.Student object at 0x000000000219D400>>angela is studing{‘salary‘: 2000, ‘name‘: ‘Jack‘, ‘age‘: 25}{‘age‘: 25}{‘show‘: <function <lambda> at 0x0000000001E5CBF8>, ‘age‘: 25}Process finished with exit code 0

　　

 樣本程式：在Python當中，萬物皆對象，所以只要是對象，就可以使用反射。

accout.py包含的內容：

#!/usr/bin/python# -*- coding:utf-8 -*-import sys#在Python當中,一切皆對象:只要是對象,就可以使用反射機制.class Person(object):    def __init__(self,name,age):        self.name = name        self.age = age    def eat(self,name):        print(‘%s is eating‘%self.name)if __name__ == ‘__main__‘:    #擷取當前的模組對象,並擷取該模組對象對應的數值.    module_name = sys.modules[__name__]    print(module_name.__dict__)

visit.py執行的內容：

#!/usr/bin/python# -*- coding:utf-8 -*-import accountif hasattr(account,‘Person‘):    student = getattr(account,‘Person‘)(‘angela‘,25)    print(student.__dict__)    if hasattr(student,‘eat‘):        func = getattr(student,‘eat‘)        func(student)

運行結果：

{‘age‘: 25, ‘name‘: ‘angela‘}angela is eatingProcess finished with exit code 0

　　

反射的應用情境：

在程式當中，如果我們想通過一個字串變數var來匯入一個模組或者一個模組下的某個方法，這個時候直接執行import var是會報錯

的，因為var在程式當中是一個變數,通過字串變數來直接調用名字看起來相同的函數是不可行的,這個時候就需要使用到反射。

根據使用者輸入的url的不同，調用不同的函數，實現不同的操作，也就是一個web url路由器的功能，這在web架構裡是核心組件之一。

 

樣本程式1：首先，有一個commons模組，它裡面有幾個函數，分別用於展示不同的頁面，代碼如下：

#!/usr/bin/python# -*- coding:utf-8 -*-def login():    print(‘這是一個登陸頁面!‘)def logout():    print(‘這是一個退出頁面!‘)def home():    print(‘這是網站的首頁面.‘)

隨後，有一個visit模組，通過這個模組可以登入到不同的頁面（簡易版程式），如果沒有使用到反射，大部分人可能會這樣寫：

#!/usr/bin/python# -*- coding:utf-8 -*-import commonsdef run():    inp = input(‘請輸入你想訪問的頁面的url:‘).strip()    if inp == ‘login‘:        commons.login()    elif inp == ‘logout‘:        commons.logout()    elif inp == ‘home‘:        commons.home()    else:        print(‘404‘)if __name__ == ‘__main__‘:    run()

運行結果樣本：

請輸入你想訪問的頁面的url:login這是一個登陸頁面!Process finished with exit code 0　　

 如果你會使用反射的話，我們就可以這樣寫（萬物皆對象）

import commonsdef run():    inp = input(‘請輸入你想訪問的頁面的url:‘).strip()    if hasattr(commons,inp):        func = getattr(commons,inp)        func()    else:        print(‘404‘)if __name__ == ‘__main__‘:    run()

　　

 樣本程式2：我們在類比一個Ftp的例子，其實道理都是一樣的，在Python當中，萬物皆對象，只要是對象，就可以使用反射。

#!/usr/bin/python# -*- coding:utf-8 -*-class Ftp_Client(object):    def __init__(self,host):        self.host = host        print(‘正在串連機器:‘,host,‘....‘)    def run(self):        while True:            line = input(‘請輸入你需要操作的命令:‘).strip()            cmd = line.split()[0]            file_name = line.split()[1]            if hasattr(self,cmd):                func = getattr(self,cmd)                print(func)                func(file_name)            else:                print(‘您輸入的指令不存在.‘)    def get(self,filename):        print(‘正在下載檔案%s,稍等...‘%filename)ftp_client = Ftp_Client(‘127.0.0.1‘)ftp_client.run()

運行結果：

正在串連機器: 127.0.0.1 ....請輸入你需要操作的命令:get word.txt<bound method Ftp_Client.get of <__main__.Ftp_Client object at 0x00000000024F9A20>>正在下載檔案word.txt,稍等...請輸入你需要操作的命令:put word.txt您輸入的指令不存在.請輸入你需要操作的命令:

　　

樣本程式3：反射機制還經常用到協同開發過程當中。

假設現在有一個人A：正在開發一個介面，授權介面：grant。

#!/usr/bin/python# -*- coding:utf-8 -*-class Ugdap(object):    def __init__(self,db_name,table_name):        self.db_name = db_name        self.table_name = table_name    # def grant(self):    #     """    #     :return: 該介面正在開發中...    #     """    #     print(‘進行中授權.‘)

作為調用介面的我，不確認介面是否已經開發完畢，於是我可以這麼寫：

#!/usr/bin/python# -*- coding:utf-8 -*-from commons import UgdapUgdap_obj = Ugdap(‘fdm‘,‘exe_cool_data_operate‘)if hasattr(Ugdap_obj,‘grant‘):    func = getattr(Ugdap_obj,‘grant‘)    print(func)    func()else:    print(‘無法擷取到介面資訊,跳過該步驟.‘)

　　

 反射的意義：

可能有人會問python不是有兩個內建函數exec和eval嗎？他們同樣能夠執行字串。比如：

12345

exec("print(‘haha‘)") 結果： haha

那麼直接使用它們不行嗎？非要那麼費勁地使用getattr，__import__幹嘛？

其實，在上面的例子中，圍繞的核心主題是如何利用字串驅動不同的事件，比如匯入模組、調用函數等等，這些都是python的反射機

制，是一種編程方法、設計模式的體現，凝聚了高內聚、松耦合的編程思想，不能簡單的用執行字串來代替。當然，exec和eval也有它

的舞台，在web架構裡也經常被使用。

 

PYTHON開發必備技能（5）