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Python中的反射

什么是反射

反射主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力（自省）。
python面向对象中的反射就是通过字符串获取对象或者类的属性，进行操作~，主要是对这4个方法的应用：hasattr，getattr，setattr，delattr。

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反射对象的属性和方法

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.__name = name
        self.__age = age

    def __fun(self):
        print(self.__class__)

    def say(self):
        print(self.__name + ' ' + str(self.__age))

# 判断属性是否存在
p = Person('baby', 18)
print(hasattr(p, 'name'))                    # False
print(hasattr(p, '_Person__name'))   # True
print(hasattr(p, 'say'))                       # True

# 获取属性
fun = getattr(p, 'say')
fun()                # baby 18，执行反射获取的方法
name = getattr(p, '_Person__name')
print(name)    # baby
# 若是属性不存在则报错
# age = getattr(p, 'age')   # 'Person' object has no attribute 'age'

# 设置属性
setattr(p, 'sex', 'male')       # 设置的是对象的属性，存放在对象的名称空间中
# 这里设置的方法是普通方法，存放在对象的名称空间中，self.__name不会变形为 self._Person__name
# setattr(p, 'show_name', lambda self: self.__name)   
setattr(p, 'say_hello', lambda self: 'Hello ' + self._Person__name)
print(p.__dict__)         
# {'_Person__name': 'baby', '_Person__age': 18, 'sex': 'male', 'say_hello':  at 0x10f7bf2f0>}
print(p.say_hello(p))    # 不是绑定方法，需要手动传值

# 删除属性
delattr(p, 'sex')
print(p.__dict__)
# {'_Person__name': 'baby', '_Person__age': 18, 'say_hello':  at 0x10f7bf2f0>}
# 若不存在该属性则报错
# delattr(p, 'name')     # AttributeError: name

Tip：

  • 通过对象设置的属性，不管是变量还是方法，都存放在对象的名称空间中；
  • 通过对象设置的方法仅仅是普通方法，调用的时候也不会自动传值（需要手动传值），且方法中不能使用对象的私有属性

反射类的属性和方法

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.__name = name
        self.__age = age
        self.city = 'NB'

    def __fun(self):
        print(self.__class__)

    def say(self):
        print(self.__name + ' ' + str(self.__age))

    @classmethod
    def play(cls):
        print(cls.__name__)

    @staticmethod
    def sleep():
        print('sleep...')

# 判断属性是否存在
print(hasattr(Person, 'name'))                    # False
print(hasattr(Person, '_Person__name'))   # False，私有属性 __name，__age 属于对象
print(hasattr(Person, 'say'))                       # True

# 获取属性
fun = getattr(Person, 'say')
p = Person('baby', 18)
fun(p)          # baby 18，等同于Person.say(p)，需要手动传递self
# 若是属性不存在
# age = getattr(Person, 'age')   # 报错，'Person' object has no attribute 'age'

# 设置属性
setattr(Person, 'sex', 'male')    # 设置的是类的静态属性
setattr(Person, 'show_city', lambda self: self.city)   # 这里通过类设置的方法为绑定到对象的方法，通过对象调用的时候能够自动传值（self）
print(p.show_city())    # NB
# setattr(Person, 'show_name', lambda self: self.__name)   # self.__name 不会自动转换为 self._Person__name
# print(p.show_name())    # AttributeError: 'Person' object has no attribute '__name'

# 删除属性
delattr(Person, 'sex')   # 删除的是类的静态属性

# 获取类方法
getattr(Person, 'play')()   # 会完成自动传值，默认将Person作为第一个参数传递给play方法

# 获取静态方法
getattr(Person, 'sleep')()

Tip：

  • 通过类设置的属性，存放在类的名称空间中；
  • 通过类设置的方法为绑定到对象的方法，通过对象调用的时候，能够完成自动传值；同样方法内无法访问到私有变量（self.__属性 不会自动转换为self._类名__属性）

反射当前模块成员

import sys

def s1():
    print('s1')

def s2():
    print('s2')

this_module = sys.modules[__name__]

# 判断模块中是否存在 s1 方法
print(hasattr(this_module, 's1'))   # True

# 获取模块中的方法并执行
getattr(this_module, 's2')()           # s2

sys.modules[__name__] 也可以写成 sys.modules['__main__']，但是不建议这么写，因为当前的模块被导入到另外一个模块的时候，这个被导入的模块使用 sys.modules['__main__'] 就获取不到它的内存地址了~
 
操作的对象也可以是导入的模块

# module_test

def test():
    print('from test')

# test.py

import module_test

print(hasattr(module_test,'test'))   # True
getattr(module_test, 'test')()          # from test

isinstance 和 issubclass

isinstance 方法用来判断 一个对象 和 一个类之间的关系，即这个对象是不是由这个类实例化而来

class Person:
    pass

p = Person()
print(isinstance(p, Person))    # True

 
issubclass 用来判断两个类之间是否存在继承关系

class Father:
    pass

class Son(Father):
    pass

print(issubclass(Son, Father))    # True

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