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python反射機制內置函數及場景構造詳解_python

作者：Silent丿丶黑羽 ? 更新時間： 2022-12-09 編程語言

反射的優點

它的核心本質其實就是基于字符串的事件驅動，通過字符串的形式去操作對象的屬性或者方法

一個概念被提出來，就是要明白它的優點有哪些，這樣我們才能知道為什么要使用反射。

場景構造

開發1個網站，由兩個文件組成，一個是具體執行操作的文件commons.py，一個是入口文件visit.py

需求：需要在入口文件中設置讓用戶輸入url， 根據用戶輸入的url去執行相應的操作

# commons.py
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("這是網站主頁面！")
# visit.py
import commons
def run():
    inp = input("請輸入您想訪問頁面的url：  ").strip()
    if inp == 'login':
        commons.login()
    elif inp == 'logout':
        commons.logout()
    elif inp == 'index':
        commons.home()
    else:
        print('404')
if __name__ == '__main__':
    run()

運行run方法后，結果如下：

請輸入您想訪問頁面的url： ?login
這是一個登陸頁面！

提問：上面使用if判斷，根據每一個url請求去執行指定的函數，若commons.py中有100個操作，再使用if判斷就不合適了回答：使用python反射機制，commons.py文件內容不變，修改visit.py文件，內容如下

import commons
def run():
    inp = input("請輸入您想訪問頁面的url：  ").strip()
    if hasattr(commons, inp):
        getattr(commons, inp)()
    else:
        print("404")
if __name__ == '__main__':
    run()

使用這幾行代碼，可以應對commons.py文件中任意多個頁面函數的調用！

反射中的內置函數

getattr

def getattr(object, name, default=None): # known special case of getattr
    """
    getattr(object, name[, default]) -> value
    Get 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't
    exist; without it, an exception is raised in that case.
    """
    pass

getattr()函數的第一個參數需要是個對象，上面的例子中，我導入了自定義的commons模塊，commons就是個對象；第二個參數是指定前面對象中的一個方法名稱。

getattr(x, 'y')等價于執行了x.y。假如第二個參數輸入了前面對象中不存在的方法，該函數會拋出異常并退出。所以這個時候，為了程序的健壯性，我們需要先判斷一下該對象中有沒有這個方法，于是用到了hasattr()函數

hasattr

def hasattr(*args, **kwargs): # real signature unknown
    """
    Return whether the object has an attribute with the given name.
    This is done by calling getattr(obj, name) and catching AttributeError.
    """
    pass

hasattr()函數返回對象是否擁有指定名稱的屬性，簡單的說就是檢查在第一個參數的對象中，能否找到與第二參數名相同的方法。源碼的解釋還說，該函數的實現其實就是調用了getattr()函數，只不過它捕獲了異常而已。所以通過這個函數，我們可以先去判斷對象中有沒有這個方法，有則使用getattr()來獲取該方法。

setattr

def setattr(x, y, v): # real signature unknown; restored from __doc__
    """
    Sets the named attribute on the given object to the specified value.
    setattr(x, 'y', v) is equivalent to ``x.y = v''
    """
    pass

setattr()函數用來給指定對象中的方法重新賦值（將新的函數體/方法體賦值給指定的對象名）僅在本次程序運行的內存中生效。setattr(x, 'y', v)等價于x.y = v

delattr

def delattr(x, y): # real signature unknown; restored from __doc__
    """
    Deletes the named attribute from the given object.
    delattr(x, 'y') is equivalent to ``del x.y''
    """
    pass

刪除指定對象中的指定方法，特別提示：只是在本次運行程序的內存中將該方法刪除，并沒有影響到文件的內容

__import__模塊反射

接著上面網站的例子，現在一個后臺文件已經不能滿足我的需求，這個時候需要根據職能劃分后臺文件，現在我又新增了一個user.py這個用戶類的文件，也需要導入到首頁以備調用。

但是，上面網站的例子，我已經寫死了只能指定commons模塊的方法任意調用，現在新增了user模塊，那此時我又要使用if判斷？

答：不用，使用Python自帶的函數__import__

由于模塊的導入也需要使用Python反射的特性，所以模塊名也要加入到url中，所以現在url請求變成了類似于commons/visit的形式

# user.py
def add_user():
    print('添加用戶')
def del_user():
    print('刪除用戶')
# commons.py
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("這是網站主頁面！")
# visit.py
def run():
    inp = input("請輸入您想訪問頁面的url：  ").strip()
    # modules代表導入的模塊，func代表導入模塊里面的方法
    modules, func = inp.split('/')
    obj_module = __import__(modules)
    if hasattr(obj_module, func):
        getattr(obj_module, func)()
    else:
        print("404")
if __name__ == '__main__':
    run()

最后執行run函數，結果如下：

請輸入您想訪問頁面的url： ?user/add_user
添加用戶
請輸入您想訪問頁面的url： ?user/del_user
刪除用戶

現在我們就能體會到__import__的作用了，就是把字符串當做模塊去導入。

但是如果我的網站結構變成下面的

|- visit.py
|- commons.py
|- user.py
|- lib
    |- __init__.py
    |- connectdb.py

現在我想在visit頁面中調用lib包下connectdb模塊中的方法，還是用之前的方式調用可以嗎？

# connectdb.py
def conn():
    print("已連接mysql")
# visit.py
def run():
    inp = input("請輸入您想訪問頁面的url：  ").strip()
    # modules代表導入的模塊，func代表導入模塊里面的方法
    modules, func = inp.split('/')
    obj_module = __import__('lib.' + modules)
    if hasattr(obj_module, func):
        getattr(obj_module, func)()
    else:
        print("404")
if __name__ == '__main__':
    run()

運行run命令，結果如下：

請輸入您想訪問頁面的url： ?connectdb/conn
404

結果顯示找不到，為了測試調用lib下的模塊，我拋棄了對所有同級目錄模塊的支持，所以我們需要查看__import__源碼

def __import__(name, globals=None, locals=None, fromlist=(), level=0): # real signature unknown; restored from __doc__
    """
    __import__(name, globals=None, locals=None, fromlist=(), level=0) -> module
    Import a module. Because this function is meant for use by the Python
    interpreter and not for general use, it is better to use
    importlib.import_module() to programmatically import a module.
    The globals argument is only used to determine the context;
    they are not modified.  The locals argument is unused.  The fromlist
    should be a list of names to emulate ``from name import ...'', or an
    empty list to emulate ``import name''.
    When importing a module from a package, note that __import__('A.B', ...)
    returns package A when fromlist is empty, but its submodule B when
    fromlist is not empty.  The level argument is used to determine whether to
    perform absolute or relative imports: 0 is absolute, while a positive number
    is the number of parent directories to search relative to the current module.
    """
    pass

__import__函數中有一個fromlist參數，源碼解釋說，如果在一個包中導入一個模塊，這個參數如果為空，則return這個包對象，如果這個參數不為空，則返回包下面指定的模塊對象，所以我們上面是返回了包對象，所以會返回404的結果，現在修改如下：

# visit.py
def run():
    inp = input("請輸入您想訪問頁面的url：  ").strip()
    # modules代表導入的模塊，func代表導入模塊里面的方法
    modules, func = inp.split('/')
    # 只新增了fromlist=True
    obj_module = __import__('lib.' + modules, fromlist=True)
    if hasattr(obj_module, func):
        getattr(obj_module, func)()
    else:
        print("404")
if __name__ == '__main__':
    run()

運行run方法，結果如下：

請輸入您想訪問頁面的url： ?connectdb/conn
已連接mysql

成功了，但是我寫死了lib前綴，相當于拋棄了commons和user兩個導入的功能，所以以上代碼并不完善，需求復雜后，還是需要對請求的url做一下判斷

def getf(module, func):
    """
    抽出公共部分
    """
    if hasattr(module, func):
        func = getattr(module, func)
        func()
    else:
        print('404')
def run():
    inp = input("請輸入您想訪問頁面的url：  ").strip()
    if len(inp.split('/')) == 2:
        # modules代表導入的模塊，func代表導入模塊里面的方法
        modules, func = inp.split('/')
        obj_module = __import__(modules)
        getf(obj_module, func)
    elif len(inp.split("/")) == 3:
        p, module, func = inp.split('/')
        obj_module = __import__(p + '.' + module, fromlist=True)
        getf(obj_module, func)
if __name__ == '__main__':
    run()

運行run函數，結果如下：

請輸入您想訪問頁面的url： ?lib/connectdb/conn
已連接mysql
請輸入您想訪問頁面的url： ?user/add_user
添加用戶

當然你也可以繼續優化代碼，現在只判斷了有1個斜杠和2個斜杠的，如果目錄層級更多呢，這個暫時不考慮，本次是為了了解python的反射機制

原文鏈接：https://www.cnblogs.com/jiakecong/p/16869432.html

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