python-聊聊反射

反射

对于初学python可能较难理解，但反射是非常有用。

试想一下，当别的程序传入给你写的这段代码一个变量(var=“math”)，这个变量是一个字符串，这个字符串是一个模块或者一个模块下的某个方法，你需要通过变量来导入此模块或者方法，如何导入此模块或方法呢，如果直接执行 import var是会出错的，因为var在你的这段代码中是一个变量, 这时就需要反射， 如何使用反射呢。

1.聊聊自省

 在计算机编程中，自省是指这种能力：检查某些事物以确定它是什么、它知道什么以及他能做什么。自省向程序员提供了极大的灵活性和控制力。

几个重要的函数：

dir函数，传入的参数是对象，返回该对象的所有属性和函数列表：

>>> dir(str)
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__getslice__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmod__', '__rmul__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '_formatter_field_name_split', '_formatter_parser', 'capitalize', 'center', 'count', 'decode', 'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'index', 'isalnum', 'isalpha', 'isdigit', 'islower', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip', 'partition', 'replace', 'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rpartition', 'rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase', 'title', 'translate', 'upper', 'zfill']

可以看出，string对象的所有函数，属性都列举出来了。

getatter方法，传入参数是对象和该对象的函数或者属性的名字，返回对象的函数或者属性实例，如下：

>>> getattr('str','rfind')
<built-in method rfind of str object at 0x7fc2e04c5b10>

callable方法，如果传入的参数是可以调用的函数，则返回true，否则返回false。

>>> callable(getattr('str','rfind'))
True
>>> callable(getattr('str','__doc__'))
False
>>> 

列出对象的所有可以执行的函数：这个地方用到了列表推导式：

>>> methodLIst = [method for method in dir(str) if callable(getattr(str,method))]
>>> print methodLIst
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__getslice__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmod__', '__rmul__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '_formatter_field_name_split', '_formatter_parser', 'capitalize', 'center', 'count', 'decode', 'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'index', 'isalnum', 'isalpha', 'isdigit', 'islower', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip', 'partition', 'replace', 'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rpartition', 'rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase', 'title', 'translate', 'upper', 'zfill']

2.python是如何体现反射的

globals()

这个函数返回一个map，这个map的key是全局范围内对象的名字，value是该对象的实例，在不导入任何module下，执行globals()的结果如下：

>>> globals()
{'__builtins__': <module '__builtin__' (built-in)>, '__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None}
>>> 

在导入sys后，可以发现，globals()返回的map中，多了sys module：

>>> globals()
{'__builtins__': <module '__builtin__' (built-in)>, '__name__': '__main__', 'sys': <module 'sys' (built-in)>, '__doc__': None, '__package__': None}

在导入sgmlib如下：

>>> import sgmllib
>>> globals()
{'sgmllib': <module 'sgmllib' from '/usr/lib64/python2.6/sgmllib.pyc'>, '__builtins__': <module '__builtin__' (built-in)>, '__package__': None, 'sys': <module 'sys' (built-in)>, '__name__': '__main__', '__doc__': None}

如果导入类后，在map中，可以找到类SGMLParser。

>>> from sgmllib import SGMLParser
>>> globals()
{'sgmllib': <module 'sgmllib' from '/usr/lib64/python2.6/sgmllib.pyc'>, 'SGMLParser': <class sgmllib.SGMLParser at 0x7fbd2754c530>, '__builtins__': <module '__builtin__' (built-in)>, '__package__': None, 'sys': <module 'sys' (built-in)>, '__name__': '__main__', '__doc__': None}

所以，只要将class的名字作为key，即可得到class。如下：

>>> globals()['SGMLParser']
<class sgmllib.SGMLParser at 0x7fbd2754c530>
>>> parser = globals()['SGMLParser']()
>>> parser
<sgmllib.SGMLParser instance at 0x7fbd2d64f1b8>

将模块引入，之后确定模块的相应类的名字，就可以得到了一个类对象，之后就可以实例化了。

3.反射详解

python中的反射功能是由以下四个内置函数提供：hasattr、getattr、setattr、delattr，改四个函数分别用于对对象内部执行：检查是否含有某成员、获取成员、设置成员、删除成员。

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
__author__ = 'wyf'

class Foo(object):
    def __init__(self):
        self.name = 'chushiyaoyue'

    def func(self):
        return 'func'

obj = Foo()#实例化一个对象

# #### 检查是否含有成员 ####
hasattr(obj, 'name') #True
hasattr(obj, 'func') #True

# #### 获取成员 ####
getattr(obj, 'name')
getattr(obj, 'func')
#chushiyaoyue
#<bound method Foo.func of <__main__.Foo object at 0x0000000002C5F4A8>>
# #### 设置成员 ####
setattr(obj, 'age', 18)#添加属性
setattr(obj, 'show', lambda num: num + 1)#添加方法
# print vars(obj)
#{'age': 18, 'name': 'chushiyaoyue', 'show': <function <lambda> at 0x0000000002A46128>}#已经添加了一个属性和一个方法
# # #### 删除成员 ####
delattr(obj, 'name')
delattr(obj, 'func')

__import__('模块名字')

from 包 import 模块名 as 别名 ====等于=== 别名 = __import__("模块名的字符串")

针对该模块同一级下另外一个目录，也就是包，而这个包下有另一个包，而我们需要导入的模块还在其下面，这时候，不能应用包.包.模块作为字符串传入__import__来导入了，因为其只会导入第一层包，需要加入一个参数fromlist = True

a = __import__（'包'）#基础的导入
__import__("a.b.c.file.login",fromlist=True)#多层级的导入
__import__("a.b.c.file.login")  #是不对的　只导入了ａ目录 包

python中一切实物都是对象，类，模块也是对象！反射是通过字符串的形式操作对象相关的成员！

类是对象：

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
__author__ = 'wyf'

class Foo(object):

    staticField = "test123"

    def __init__(self):
        self.name = 'chushiyaoyue'

    def func(self):
        return 'func'

    @staticmethod
    def bar():
        return 'bar'

print getattr(Foo, 'staticField')
print getattr(Foo, 'func')
print getattr(Foo, 'bar')

模块是对象：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
 
def dev():
    return 'dev'

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
  
"""
程序目录：
    home.py
    index.py
  
当前文件：
    index.py
"""
  
  
import home as obj
  
#obj.dev()
  
func = getattr(obj, 'dev')
func() 

实例小练习：根据用户输入的url执行相关的功能

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
__author__ = 'wyf'

def login():
    return 'login'

def logout():
    return 'logout'

def nb():
    return '特别牛逼的页面'

最简单粗暴的方法，简单很容易想到，但是如果方法一多，你要写很多代码

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
__author__ = 'wyf'

from lib import account

url = raw_input('请输入url:')

if url.endswith('login'):
    r = account.login()
    print r

elif url.endswith('logout'):
    r = account.logout()
    print r

elif url.endswith('nb'):
    r = account.nb()
    print r

else:
    print '404'

使用反射的方式，一步到位不管你有多少个方法调用，我都支持

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
__author__ = 'wyf'

from lib import account
url = raw_input('请输入url:')
target_module,target_func = url.split('/')

m = __import__('lib.',target_module,fromlist=True)
if hasattr(m,target_func):#判断这个函数里面是否存在这个方法
    target_func = getattr(account,inp)#获取这个方法
    r = target_func()#执行这个方法
    print r
else:
    print '404'