Python-反射

　　今天我们来看一个新的东西:反射

一.isinstance,type,issubclass

　　首先,我们先看issubclass() 这个内置函数可以帮我们判断xxx类是否是yyy类型的子类

class Base:
    pass
class Foo(Base):
    pass
class Bar(Foo):
    pass

print(issubclass(Bar,Foo))  #True
print(issubclass(Foo,Bar))   #False
print(issubclass(Bar,Base))  #True

　　然后我们来看type,type在前面的学习期间已经使用过了,type(obj)表示查看obj是由哪个类创建的

class Foo:
    pass
obj = Foo()
print(obj,type(obj))  #查看obj的类

　　那这个鬼东西有什么用呢?可以帮我们判断xxx是否是xxx数据类型的

class Boy:
    pass
class Girl:
    pass
#统计传进来的男生和女生分别有多少
def func(*args):
    b = 0
    g = 0
    for obj in args:
        if type(obj) == Boy:
            b += 1
        elif type(obj) == Girl:
            g += 1
    return b,g
ret = func(Boy(),Girl(),Girl(),Boy(),Boy(),Girl())
print(ret)

　　或者你在进行计算的时候,先判断好计算的数据类型必须是int或者float,这样的计算才有意义.

def add(a,b):
    if (type(a) == int or type(a) == float) and (type(b) == int or type(b) ==float):
        return a + b
    else:
        print('我要报错')

　　isinstance可以判断该对象是否是xxx家族体系中的(只能往上判断)

二.区分函数和方法

　　我们之前讲过函数和方法,这两样东西如何进行区分呢?其实很简单,我们只需要打印一下就能看到区别的

def func():
    pass
print(func)   #<function func at 0x0000000000512E18>

class Foo:
    def chi(self):
        print('我是吃')
f = Foo()
print(f.chi)  #<bound method Foo.chi of <__main__.Foo object at 0x00000000021EE9E8>>

　　函数在打印的时候,很明显显示的是function,而方法在打印的时候很明显是method,那在这里我要告诉大家,其实并不一定是这样的,看下面的代码:

class Foo:
    def chi(self):
        print("我是吃")

    @staticmethod
    def static_method():
        pass

    @classmethod
    def class_method(cls):
        pass
f = Foo()
print(f.chi) # <bound method Foo.chi of <__main__.Foo object at
0x10f688550>>
print(Foo.chi) # <function Foo.chi at 0x10e24a488>
print(Foo.class_method) # bound method Foo.class_method of <class
'__main__.Foo'>>

print(f.static_method) # <function Foo.static_method at 0x10e1c0620>
print(f.class_method) #<bound method Foo.class_method of <class
'__main__.Foo'>>

　　仔细观察,我们能得到以下结论:

　　　　1.类方法,不论任何情况,都是方法

　　　　2.静态方法,不论任何情况,都是函数

　　　　3.实例方法,如果是实例访问,就是方法,如果是类名访问就是函数

　　那如何用程序来帮我们分辨,到底是方法还是函数呢?首先,我们要借助types模块

# 所有的方法都是MethodType的实例
# 所有的函数都是FunctionType的实例
from types import MethodType, FunctionType

def func():
    pass
print(isinstance(func, FunctionType)) # True
print(isinstance(func, MethodType)) # False

class Foo:
    def chi(self):
        print("我是吃")

    @staticmethod
    def static_method():
        pass

    @classmethod
    def class_method(cls):
        pass

obj = Foo()
print(type(obj.chi)) # method
print(type(Foo.chi)) # function
print(isinstance(obj.chi, MethodType)) # True
print(isinstance(Foo.chi, FunctionType)) # True

print(isinstance(Foo.static_method, FunctionType)) # True
print(isinstance(Foo.static_method, MethodType)) # False

print(isinstance(Foo.class_method, FunctionType)) # False
print(isinstance(Foo.class_method, MethodType)) # True

　　用types中的FuncType和MethodType可以区分,当前内容是方法还是函数,接下来看一个小题,并分析答案

from types import FunctionType, MethodType

class Foo:
    @classmethod
    def func1(cls):
        pass

    @staticmethod
    def func2():
        pass

    def func3(self):
        pass

    def func4(self):
        pass

lst = [Foo.func1, Foo.func2, Foo.func3]
obj = Foo()
lst.append(obj.func4)

for item in lst:
    print(isinstance(item, MethodType))
    print(isinstance(item, FunctionType))

　　练习,写一个函数,判断传递进来的内容是函数还是方法?

三.反射

　　首先,我们看这样一个需求,说,有一个大牛,写了一堆特别牛B的代码,然后放在了一个py文件里(模块),这时你想用这个大牛写的东西,但是呢,你首先得知道大牛写的这些代码都是干什么用的,那就需要你把大牛写的每一个函数跑一下,摘一摘自己想用的内容,来咱们模拟这样的需求,大牛给出一个模块.

　　大牛.py

def chi():
    print("大牛一顿吃100个螃蟹")
 
def he():
    print("大牛一顿喝100瓶可乐")
 
def la():
    print("大牛不用拉")
 
def shui():
    print("大牛一次睡一年")

　　接下来, 到你了,你要去一个一个的调用. 但是呢, 在调用之前,大牛告诉你了,他写了哪些哪些方法,那现在就可以这么来办了

import master

while 1:
    print("""作为大牛 , 我帮你写了:
            chi
            he
            la
            shui
等功能. 自己看看吧""")
    gn = input("请输入你要测试的功能:")
    if gn == 'chi':
        master.chi()
    elif gn == "he":
        master.he()
    elif gn == "la":
        master.la()
    elif gn == "shui":
        master.shui()
    else:
        print("大牛就这几个功能, 别搞事情")

　　写是写完了,但是.....如果大牛现在写了100个功能呢? 你的判断要判断100次么? 太累了吧, 现有的知识解决不了这个问题,那怎么办呢? 注意看,我们可以使用反射来完成这样的功能,非常的简单,想想,这里我们是不是让用户输入要执行的功能, 那这个功能就是对应模块里的功能,那也就是说, 如果能通过字符串来动态访问模块中的功能就能解决这个问题.好了,我要告诉你,反射解决的就是这个问题. 为什么叫反射? 反着来啊,正常是我们先引入模块, 然后用模块去访问模块里的内容,现在反了,我们手动输入要运行的功能,反着去模块里找. 这个就叫反射

import master

while 1:
    print("""作为⼤⽜, 我帮你写了:
            chi
            he
            la
            shui
等功能. 自己看看吧""")
    gn = input("请输入你要测试的功能:")
    # niuB版
    func = getattr(master, gn)
    func()

　　getattr(对象, 字符串): 从对象中获取到xxx功能,此时xxx是一个字符串, get表示找, attr表示属性(功能), 但是这里有个问题, 用户如果手一抖, 输入错了,在大牛的代码里没有你要找的内容, 那这个时候就会报错,所以,我们在获取attr之前,要先判断一下,有没有这个attr. 

　　完整代码: 

import master
from types import FunctionType

while 1:
    print("""作为大牛, 我帮你写了:
            chi
            he
            la
            shui
等功能. 自己看看吧""")
    gn = input("请输入你要测试的功能:")
    # niuB版
    if hasattr(master, gn): # 如果master里面有你要的功能
        # 获取这个功能, 并执行
        attr = getattr(master, gn)
        # 判断是否是函数. 只有函数才可以被调用
        if isinstance(attr, FunctionType):
            attr()
        else:
            # 如果不是函数, 就打印
            print(attr)    

　　好了, 这里我们讲到了两个函数,一个是getattr(), 一个是hasattr(), 其中getattr()用来获取信息,hasattr()用来判断xxx中是否包含了xxx功能, 那么我们可以在模块中这样来使用反射,在面向对象中一样可以这样进行操作,这个就比较牛B了,后期你学习的相关框架内部核心源码几乎都是这些东西, 首先, 我们先看⼀些简单的. 

class Person:

    country = "大清"
    def chi(self):
        pass
# 类中的内容可以这样动态的进行获取
print(getattr(Person, "country")) 
print(getattr(Person, "chi")) # 相当于Foo.func 函数

# 对象一样可以
obj = Person()
print(getattr(obj, "country"))
print(getattr(obj, "chi")) # 相当于obj.func 方法

　　总结, getattr可以从模块中获取内容, 也可以从类中获取内容, 也可以从对象中获取内容. 在python中一切皆为对象,那可以这样认为,getattr从对象中动态的获取成员.

　　来看一个示例. 

class Person:
    def chi(self):
        print("吃")

    def he(self):
        print("喝")

    def la(self):
        print("拉")

    def sa(self):
        print("撒")

    def shui(self):
        print("睡")

    def run(self):
        lst = ['chi', 'he', 'la', 'sa', 'shui']
        num = int(input("""本系统有以下功能
                 1. 吃
                 2. 喝
                 3. 拉
                 4. 撒
                 5. 睡
请选择你要执行的功能:"""))

        # 通过类名也可以使用
        # func = getattr(Person, lst[num - 1])
        # func(self)
        # 通过对象来访问更加合理    
        # method = getattr(self, lst[num-1])
        # method()

p = Person()
p.run()
    

　　补充:

　　　　关于反射, 其实一共有4个函数:

　　　　　　 1. hasattr(obj, str) 判断obj中是否包含str成员

　　　　　　 2. getattr(obj,str) 从obj中获取str成员

　　　　　　 3. setattr(obj, str, value) 把obj中的str成员设置成value, 注意,这里的value可以是

　　　　　　　　值, 也可以是函数或者方法

　　　　　　 4. delattr(obj, str) 把obj中的str成员删除掉

　　　　注意:以上操作都是在内存中进行的,并不会影响你的源代码

class Foo:
    pass

f = Foo()

print(hasattr(f, "chi")) # False

setattr(f, "chi", "123")
print(f.chi) # 被添加了一个属性信息

setattr(f, "chi", lambda x: x + 1)
print(f.chi(3)) # 4

print(f.chi) # 此时的chi既不是静态方法, 也不是实例方法, 更不是类方法, 就相当于你在类中
写了个self.chi = lambda 是一样的
print(f.__dict__) # {'chi': <function <lambda> at 0x107f28e18>}

delattr(f, "chi")

print(hasattr(f, "chi")) # False