【8.0】Python面向对象之反射

【一】反射

【1】什么是反射

• 反射是一种程序可以访问、检测和修改其本身状态或行为的能力。
• 在 Python 中，反射主要指通过字符串的形式操作对象的属性。

【2】Python中的反射

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

【二】反射方法

【1】反射方法介绍

• getattr(object, name[, default])
  • 获取对象的属性值，如果属性不存在，可提供默认值。
• hasattr(object, name)
  • 判断对象是否具有指定属性
• setattr(object, name, value)
  • 设置对象的属性值
• delattr(object, name)
  • 删除对象的属性

【2】反射方法使用

（1）引入

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

    def run(self):
        print("人能跑 ...")


person = Person('dream', 18)

# 直接通过对象获取属性对应的值
print(person.name)
# dream

# 可以查看类的属性，不能查看方法
print(person.__dict__)
# {'name': 'dream', 'age': 18}

# 根据字典取值：拿到字典中对应的值
print(person.__dict__['name'])
# dream

# 查看对象中的所有方法
print(person.__dir__())

# 查看 对象中 的所有方法
print(dir(person))
# ['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'age', 'name', 'run']

（2）getattr

• getattr(object, name[, default])
  • 获取对象的属性值，如果属性不存在，可提供默认值。

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

    def run(self):
        print("人能跑 ...")


person = Person('dream', 18)

# getattr 方法 ： 如果存在这个方法或者属性，就返回属性值或者方法的内存地址;如果不存在，报错
res_name = getattr(person, 'name')
print(f"res_name :>>>> {res_name}")
# res_name :>>>> dream

res_age = getattr(person, 'age')
print(f"res_age :>>>> {res_age}")
# res_age :>>>> 18

res_run = getattr(person, 'run')
print(f"res_run :>>>> {res_run}")
# res_run :>>>> <bound method Person.run of <__main__.Person object at 0x000002405665B9A0>>

res_smile = getattr(person, 'smile')
print(f"res_smile :>>>> {res_smile}")
r'''
Traceback (most recent call last):
  File "E:\PythonProjects\000.py", line 72, in <module>
    res_smile = getattr(person, 'smile')
AttributeError: 'Person' object has no attribute 'smile'
'''

（3）hasattr

• hasattr(object, name)
  • 判断对象是否具有指定属性

# 常用
# hasattr  判断对象是否存在某属性或方法
class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def run(self):
        print("人能跑 ...")


person = Person('dream', 18)

# getattr 方法 ： 如果存在这个方法或者属性，就返回属性值或者方法的内存地址;如果不存在，报错
res_name = hasattr(person, 'name')
print(f"res_name :>>>> {res_name}")
# res_name :>>>> True

res_age = hasattr(person, 'age')
print(f"res_age :>>>> {res_age}")
# res_age :>>>> True

res_run = hasattr(person, 'run')
print(f"res_run :>>>> {res_run}")
# res_run :>>>> True

res_smile = hasattr(person, 'smile')
print(f"res_smile :>>>> {res_smile}")
# res_smile :>>>> False

（4）setattr

• setattr(object, name, value)
  • 设置对象的属性值

# 常用
# setattr  给对象设置方法或属性
class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def run(self):
        print("人能跑 ...")


person = Person('dream', 18)

# getattr 方法 ： 如果存在这个方法或者属性，就返回属性值或者方法的内存地址;如果不存在，报错
res_name = hasattr(person, 'name')
print(f"res_name :>>>> {res_name}")
# res_name :>>>> True

res_age = hasattr(person, 'age')
print(f"res_age :>>>> {res_age}")
# res_age :>>>> True

res_run = hasattr(person, 'run')
print(f"res_run :>>>> {res_run}")
# res_run :>>>> True

# 没有 height 属性 ----> 社会属性 值
setattr(person, 'height', 180)

print(getattr(person, 'height'))
# 180


def smile():
    print("可以笑")

# 设置方法
setattr(person, 'smile', smile)
# 获取方法
print(getattr(person, 'smile'))
# 使用方法
person.smile()

（5）delattr

• delattr(object, name)
  • 删除对象的属性

# 常用
# setattr  给对象设置方法或属性
class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def run(self):
        print("人能跑 ...")


person = Person('dream', 18)

res_name = delattr(person, 'name')
print(f"res_name :>>>> {res_name}")
# res_name :>>>> True

res_name = getattr(person, 'name')
print(res_name)

【3】拓展

（1）类也是对象

• 在Python中一切皆对象，所以我们也可以将类作为反射方法的第一个参数，反射其属性

# hasattr  判断对象是否存在某属性或方法
class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def run(self):
        print("人能跑 ...")


# getattr 方法 ： 如果存在这个方法或者属性，就返回属性值或者方法的内存地址;如果不存在，报错
res_name = hasattr(Person, 'name')
print(f"res_name :>>>> {res_name}")
# res_name :>>>> False

res_age = hasattr(Person, 'age')
print(f"res_age :>>>> {res_age}")
# res_age :>>>> False

res_run = hasattr(Person, 'run')
print(f"res_run :>>>> {res_run}")
# res_run :>>>> True

res_smile = hasattr(Person, 'smile')
print(f"res_smile :>>>> {res_smile}")
# res_smile :>>>> False

（2）反射当前模块成员

import sys


def s1():
    print('s1')


def s2():
    print('s2')


this_module = sys.modules[__name__]

res_s1 = hasattr(this_module, 's1')
print(res_s1)
# True

res_s2 = getattr(this_module, 's2')
print(res_s2)
# <function s2 at 0x000002C2425E35B0>

【三】反射的好处

【1】实现可插拔机制

• 反射的好处就是，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，这其实是一种‘后期绑定’，意味着可以在程序运行过程中动态地绑定接口的实现。
• 这种灵活性使得程序更容易扩展和维护。

class PluginInterface:
    def execute(self):
        pass


class PluginA(PluginInterface):
    def execute(self):
        print("插件A被启动")


class PluginB(PluginInterface):
    def execute(self):
        print("插件B被启动")


def run_plugin(plugin):
    plugin.execute()


# 使用反射调用插件
plugin_name = input("请输入插件名字(PluginA or PluginB)  :>>>> ")
# 从全局名称空间中获取到 插件名字对应的类
plugin_class = globals().get(plugin_name)

# 判断一下当前类是否存在 并且 判断当前类是否 有 PluginInterface 接口
if plugin_class and issubclass(plugin_class, PluginInterface):
    # 如果都成立会触发相应的方法
    run_plugin(plugin_class())
else:
    # 不存在则抛出异常
    print("Invalid plugin name")

【2】动态导入模块（基于反射当前模块成员）

• 动态导入模块是指在程序运行时根据字符串的形式导入模块。
• 通过反射，可以动态导入模块的成员，实现更灵活的代码组织和管理。

import importlib

module_name = input("请输入模块名 :>>>> ")
method_name = input("请输入方法名 :>>>> ")

try:
    # 动态导入模块
    module = importlib.import_module(module_name)
    # 反射是否存在当前方法
    method = getattr(module, method_name)
    # 如果存在则执行当前方法
    method()
except ImportError:
    print("Module not found")
except AttributeError:
    print("Method not found")