〖Python〗-- 反射、内置attr、包装

【反射、内置attr、包装】

一、isinstance 和 issubclass

1、isinstance(obj,cls)检查是否obj是否是类 cls 的对象。

2、issubclass(sub, super)检查sub类是否是 super 类的派生类。
　　判断结果为布尔值：是返回True，不是返回False

class Bar:  #定义父类
    pass
class Foo(Bar):  #定义子类 继承 Bar
    pass

class A:  #定义类 A
    pass

obj=Foo() #实例化
a = A()   #实例化
#isinstance
print(isinstance(obj,Foo))  #查看obj是否是类Foo的对象
print(isinstance(obj,Bar))  #查看obj是否是类Bar的对象
print(isinstance(a,A))      #查看a是否是类A的对象
print(isinstance(a,Foo))    #查看a是否是类Foo的对象
#issubclass
print(Foo.__bases__)     #之前查看继承的方式
print(issubclass(Foo,Bar))  #查看类Foo 是否是类Bar的子类
print(issubclass(A,Bar))    #查看类A 是否是类Bar的子类

#执行结果：
True
True
True
False
(<class '__main__.Bar'>,)
True
False

二、反射：getattr,setattr,delattr,hasattr
  1、定义：

　　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：通过字符串的形式，操作对象的相关的属性。python中的一切事物都是对象（都可以使用反射）。

2、应用：

  1) hasattr   查找
　　hasattr(object,'name') 应用于类或对象，查看有没有所对应的方法。实质还是从类或对象的名称空间去查找。判断结果返回布尔值，有为True,没有为False.

  2)getattr   获取  

　　getattr(object,name，‘返回值’) 通过字符串获取 查看有没有这个属性，获取绑定方法。

　　实质还是从类或对象的名称空间去查找，有的话返回为函数内存地址，加()就能运行。

  3)setattr 设置
　　setattr(x,y,v)　　 x=类或对象， y='字符串类型的属性名'，v=value 值  实质是给类或是对象添加数据属性。

  4)delattr 删除
　　delattr(x,y) 　　x = 类或对象，y = '字符串类型的属性名'   删除类或是对象内的某个属性！

#coding = utf-8
#通过字符串的形式，为类或是对象添加属性
class People:  #定义一个类
    country = 'China'
    def __init__(self,name):
        self.name = name

    def test(self):
        print('test')

p = People('zh')  #实例化

#hasattr
h = hasattr(p,'name')  #查看对象p有没有name属性
print(h)  #打印布尔值

#执行结果：
True

#getattr(object,name,default=None(or'自定义的值'))
print(p.__dict__)       #查看对象的名称空间
print(People.__dict__)  #查看类的名称空间
g = getattr(p,'name')   #获取对象name方法
g1 = getattr(p,'test')  #获取对象test的绑定方法
g2 = getattr(People,'test')  #获取类test方法
g3 = getattr(People,'work',"没有此方法！")  #获取类work方法，没有打印value值
print(g,g1,g2,g3)  #打印
g1()  #执行对象对应的方法，不需要传值
g2(p)  #执行类对应的方法，需要传值

#执行结果：
{'name': 'zh'}
{'__module__': '__main__', 'country': 'China', '__init__': <function People.__init__ at 0x00000000028EC9D8>, 'test': <function People.test at 0x00000000028ECA60>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'People' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'People' objects>, '__doc__': None}
zh <bound method People.test of <__main__.People object at 0x00000000028FF208>> <function People.test at 0x00000000028ECA60> 没有此方法！
test
test

#setattr()只能更改类或是对象内的 数据属性，函数属性没法变更。
print(p.__dict__)   #设置前查看对象的名称空间
setattr(p,'sex','male') #设置sex属性
setattr(p,'age',18)     #设置age属性
print(p.__dict__)      #设置后查看对象的名称空间
print(p.sex,p.age)   #打印

#执行结果：
{'name': 'zh'}
{'name': 'zh', 'sex': 'male', 'age': 18}
male 18

#delattr
print(p.__dict__) #删除前查看对象的名称空间
delattr(p,'age')  #删除 对象 的数据属性
print(p.__dict__)  #删除操作完成，在对象的名称空间查看

#执行结果：
{'name': 'zh', 'sex': 'male', 'age': 18}
{'name': 'zh', 'sex': 'male'}

 5)反射当前位置的模块成员。

　　此处先明确两个概念：

　　　　脚本文件：将程序写到一个文件中，以***.py的方式保存，使用的时候 利用python ***.py进行执行，该文件就称为脚本文件。

　　　　模块：import 模块名 导入的文件就是模块，文件名就是模块名。

　   在当前位置获取当前文件中定义的函数，如果直接将本文件以模块的形式导入文件中，程序执行直接触发递归，无法实现功能，此时在自己位置就不能导入自己的模块。此时就需要把本文件转成一个脚本模块，既可以导入到别的模块或文件中用，另外该模块自己也可执行。所以就需要使用下面的方法：
方法：import sys  #导入sys模块

this_modules = sys.modules[__name__](有返回值)  获取一个模块，将当前位置的文件转成一个脚本模块（有具体的文件地址）

print(__name__)

注意：__name__的用法：  如果我们是直接在本文件执行，那该文件中'__name__' == '__main__'，但是如果从另外一个.py文件通过import导入该文件的时候，这时__name__的值就是我们这个py文件的名字而不是__main__。（有一种加上保护锁的感觉）

import sys  #导入sys模块
def add():
    print('add')

def change():
    print('change')

def search():
    print('search')

def delete():
    print('delete')

this_module = sys.modules[__name__]   #利用sys模块中的modules方法，将本文件转成脚本模块
print(this_module)  #查看
print(__name__)  #查看__name__
while True:
    m = input('input something:').strip()
    if not m :continue
    if hasattr(this_module,m):  #判断输入的内容在不在模块 类中
        func = getattr(this_module,m)  #获取这个方法，拿到返回值
        func()  #执行函数
    else:
        print('没有此方法！')

#执行结果：
<module '__main__' from 'F:/py_fullstack_s4/day31/__name__及反射的用途.py'>
__main__
input something:add
add
input something:work
没有此方法！

3、反射的好处：

  好处一：可以利用反射实现可插拔机制。

　　可以事先定义好接口，接口只有在被完成后才会真正执行，这实现了即插即用，即事先把主要的逻辑写好（只定义接口），然后后期再去实现接口的功能。不影响其他人员对程序的调用和开发。

class FtpClient:
    'ftp客户端,但是还没有实现具体的功能'
    def __init__(self,addr):
        print('正在连接服务器[%s]' %addr)
        self.addr=addr
    def get(self):
        print('get------->')

import ftpclient   #将文件以模块形式导入
'''ftp服务端，需要用到客户端的功能'''
f1=ftpclient.FtpClient('192.168.1.1')  #调用文件中的类
if hasattr(f1,'get'):   #判断是否有这功能
    func_get=getattr(f1,'get')  #获取功能，得到返回值（对应函数的内存地址）
    func_get() #执行函数
else:
    print('---->不存在此方法')
    print('处理其他的逻辑')

正在连接服务器[192.168.1.1]
get------->

 好处二：通过字符串动态导入模块

#不推荐利用__import__(字符串) 的方法,官方推荐importlib.import_module(字符串)的方式
import importlib
# m = input('please input something:')
t = importlib.import_module('time')
print(t.time())

#执行结果：
1493024228.788776

三、内置attr：__getattr__,__setattr__,__delattr__
大前提：类内部设置
  1、__setattr__

　　以函数方式，设置在类内部，实例化传值自动触发，直接获取为对象设置的属性，导致对象的名称空间中无法找到方法。

class Foo:
    def __init__(self,name): #初始化属性
        self.name = name
    def __setattr__(self, key, value): # 拿到实例化的值
        print('---setattr---key:%s,value:%s'%(key,value))
     #self.__dict__[key] = value  #在对象的名称空间中添加方法

#调用__setattr__的方法
f = Foo('zh')  #类的实例化
f.age = 18  #给类定义一个数据属性
print(f.__dict__)  #打印当前字典

#执行结果：
---setattr---key:name,value:zh
---setattr---key:age,value:18
{}

　　利用此种方法可以加上自己的限制，然后再通过 self.__dict[key]=value 的方法 添加到对象的名称空间中。

 2、__delattr__ 　　

　　 删除某个属性，但不会真正删除。若删除的话必须通过 self.__dict__.pop(item)  在方法字典中 删除 。

 3、__getattr__  （特别注意该内置函数的方法！！！）

　　类内该属性不存在的情况下，才会触发执行，返回None；只要有该方法，就不执行。

 

class Foo:
    def __init__(self,x): #初始化属性
        self.name = x
     # self.name = x ------------>  self = self;key = name; value = x
    def __setattr__(self, key, value): # 自动触发，获取self.属性名=值  self = self;key = 属性名;value = 值
        print('---setattr---key:%s,value:%s'%(key,value))
        self.__dict__[key] = value  #在对象的名称空间中添加方法

    def __delattr__(self, item):# 删除某项属性
        print('delattr:%s'%item)
        print(f.__dict__)  #打印当前对象的名称空间
        self.__dict__.pop(item)  #删除对象内的方法

    def __getattr__(self, item):  # 没有方法触发
        print('getattr---> %s %s'%(item,type(item)))

#调用__setattr__的方法
f = Foo('zh')  #类的实例化
f.age = 18  #给类定义一个数据属性
print(f.__dict__)  #打印当前字典

#执行结果：
---setattr---key:name,value:zh
---setattr---key:age,value:18
{'name': 'zh', 'age': 18}

#调用__delattr__的方法
del f.age
print(f.__dict__)

#执行结果：
delattr:age
{'name': 'zh', 'age': 18}
{'name': 'zh'}

#调用__getattr__的方法
print(f.name)
print(f.azcw)

#执行结果：
zh
getattr---> azcw <class 'str'>
None

 

四、二次加工标准类型
1、包装：基于继承实现对标准数据类型的包装对已有的数据类型进行包装，新增/改写方些方法，用以定制我们自己的数据类型。

　　实质：创建一个新的类，给数据类型格外添加新的功能或是判断的功能。

class List(list):  #以列表为例
    def append(self, p_object): #重新定义append方法，只允许添加数据类型
        if not isinstance(p_object,int):  #判断 添加的数据是不是数据类型
            raise TypeError('must be int')
        super().append(p_object)  #原定义的其他功能默认不动

l = List([1,2,3,4])
print(l)
l.append(5)
print(l)
l.append('a')
print(l)

#执行结果：
[1, 2, 3, 4]
[1, 2, 3, 4, 5]
  File "F:/py_fullstack_s4/day31/定义自己的数据类型.py", line 12, in <module>
    l.append('a')
  File "F:/py_fullstack_s4/day31/定义自己的数据类型.py", line 5, in append
    raise TypeError('must be int')
TypeError: must be int

 

#基于继承的原理，定义自己的数据类型。
#虽然更改了列表的append方法，但是对列表的其他功能没有改变
class List(list):  #以列表为例
    def append(self, p_object): #重新定义append方法
        if not isinstance(p_object,int):  #判断 添加的数据是不是数据类型
            raise TypeError('must be int')
        super().append(p_object)  #原定义的其他功能默认不动

l = List([1,2,3,4])
print(l)
l.append(5)
print(l)
# l.append('a')
# print(l)
l.insert(0,-1)  #列表的插入方法不改变
l.insert(1,'abc')
print(l)

#执行结果：
[1, 2, 3, 4]
[1, 2, 3, 4, 5]
[-1, 'abc', 1, 2, 3, 4, 5]

 

2、授权：实现授权的关键点，就是覆盖__getattr__的方法

对系统已经定义的函数进行包装的过程叫做授权，函数不再是类，有继承的方式，而是所有需要添加的功能由类中再定义，判断结束再写入该函数。已存在的功能默认执行。

　　实质：创建一个新的类，给函数格外添加新的功能或是判断的功能。

 

#不能用继承,来实现open函数的功能
# f=open('a.txt','w')
# print(f)
# f.write('1111111')

#授权的方式实现定制自己的数据类型
import time
class Open:
    def __init__(self,filepath,m='r',encode='utf-8'):  #初始化定义open函数的默认属性
        self.filepath=filepath
        self.mode=m
        self.encoding=encode
        self.x = open(filepath, mode=m, encoding=encode)  #定义结束，以这种方式执行原函数

    def write(self,line):   #重新定义写的功能：每行写入的同时也写入时间
        print('f自己的write',line)   #打印要添加的内容
        t=time.strftime('%Y-%m-%d %X')  #时间，格式：年-月-日 具体时间
        self.x.write('%s %s' %(t,line))  #利用原函数写入新内容

    def __getattr__(self, item):  #关于其他内容
        print('=------>',item,type(item))
        return getattr(self.x,item)  #返回原函数方法的形式，以原函数对应的这个的方法执行。

#在类中定义好的方法，实例化进行调用
f=Open('b.txt','a+')  #实例化方法
print(f)  #查看f的类型
f.write('hello world!\n')  #执行绑定方法，在文件中写入内容
f.close()  #关闭文件，此方法未定义，执行__getattr__方法，利用原函数的方法

#未在类中定义的方法，通过触发__getattr__的方式，来执行原函数的功能！
f=Open('b.txt','r+')  #实例化方法
print(f.read)   #查看未定义方法read 的类型
print(f.read())  #执行方法 self.x.read()
print('=-=====>',f.read()) #文件读完之后打印
f.seek(0)    #将光标移动到初始开始位置
print(f.read()) #再次打印文件中的内容
# f.flush()
f.close()  #关闭文件，此方法未定义，执行__getattr__方法，利用原函数的方法

#执行结果：
<__main__.Open object at 0x00000000028AA908>
f自己的write hello world!

=------> close <class 'str'>
=------> read <class 'str'>
<built-in method read of _io.TextIOWrapper object at 0x000000000241AB40>
=------> read <class 'str'>

2017-09-24 18:31:05 hello world!

=------> read <class 'str'>
=-=====> 
=------> seek <class 'str'>
=------> read <class 'str'>

2017-09-24 22:31:07 hello world!

=------> close <class 'str'>