猴子补丁，垃圾回收机制

一、猴子补丁

第三方模块：下载 pip3

import json 
import ujson
#在用之前先改好,不能多用，不然程序会被改的很乱
json.dumps=ujson.dumps
json.loads=ujson.loads

 

import json
import ujson  # pip3 install ujson

def monkey_patch():
    json.__name__ = ujson.__name__
    json.dumps = ujson.dumps
    json.loads = ujson.loads

详细解析：

# 一.什么是猴子补丁?
      属性在运行时的动态替换，叫做猴子补丁（Monkey Patch）。
      猴子补丁的核心就是用自己的代码替换所用模块的源代码，详细地如下
　　1，这个词原来为Guerrilla Patch，杂牌军、游击队，说明这部分不是原装的，在英文里guerilla发音和gorllia(猩猩)相似，再后来就写了monkey(猴子)。
　　2，还有一种解释是说由于这种方式将原来的代码弄乱了(messing with it)，在英文里叫monkeying about(顽皮的)，所以叫做Monkey Patch。


# 二. 猴子补丁的功能(一切皆对象)
　　1.拥有在模块运行时替换的功能, 例如: 一个函数对象赋值给另外一个函数对象(把函数原本的执行的功能给替换了)
class Monkey:
    def hello(self):
        print('hello')

    def world(self):
        print('world')


def other_func():
    print("from other_func")



monkey = Monkey()
monkey.hello = monkey.world
monkey.hello()
monkey.world = other_func
monkey.world()

# 三.monkey patch的应用场景
如果我们的程序中已经基于json模块编写了大量代码了，发现有一个模块ujson比它性能更高，
但用法一样，我们肯定不会想所有的代码都换成ujson.dumps或者ujson.loads,那我们可能
会想到这么做
import ujson as json，但是这么做的需要每个文件都重新导入一下，维护成本依然很高
此时我们就可以用到猴子补丁了
只需要在入口处加上
, 只需要在入口加上:

import json
import ujson

def monkey_patch_json():
    json.__name__ = 'ujson'
    json.dumps = ujson.dumps
    json.loads = ujson.loads

monkey_patch_json() # 之所以在入口处加，是因为模块在导入一次后，后续的导入便直接引用第一次的成果

#其实这种场景也比较多, 比如我们引用团队通用库里的一个模块, 又想丰富模块的功能, 除了继承之外也可以考虑用Monkey
Patch.采用猴子补丁之后，如果发现ujson不符合预期，那也可以快速撤掉补丁。个人感觉Monkey
Patch带了便利的同时也有搞乱源代码的风险!

 

二、GC垃圾回收机制

1、储备知识：
　　在定义变量时，变量名与变量值都是需要存储的，分别对应内存中的两块区域：堆区与栈区

　　　直接引用指的是从栈区出发直接引用到的内存地址。

​  　　 间接引用指的是从栈区出发引用到堆区后，再通过进一步引用才能到达的内存地址

l2 = [20, 30]  # 列表本身被变量名l2直接引用，包含的元素被列表间接引用
x = 10  # 值10被变量名x直接引用
l1 = [x, l2]  # 列表本身被变量名l1直接引用，包含的元素被列表间接引用

 2、Python的GC模块主要运用了“引用计数”（reference counting）来跟踪和回收垃圾。在引用计数的基础上，还可以通过“标记-清除”（mark and sweep）解决容器对象可能产生的循环引用的问题，并且通过“分代回收”（generation collection）以空间换取时间的方式来进一步提高垃圾回收的效率。

1、引用计数：引用计数就是：变量值被变量名关联的次数
　　　　　　一个变量值的引用计数为0时，才会被当作垃圾回收

    问题1：循环引用（交叉引用）=》内存泄漏
        标记-清除

标记/清除算法的做法是当应用程序可用的内存空间被耗尽的时，就会停止整个程序，然后进行两项工作，第一项则是标记，第二项则是清除。

#1、标记
通俗地讲就是：
栈区相当于“根”，凡是从根出发可以访达（直接或间接引用）的，都称之为“有根之人”，有根之人当活，无根之人当死。

具体地：标记的过程其实就是，遍历所有的GC Roots对象(栈区中的所有内容或者线程都可以作为GC Roots对象），然后将所有GC Roots的对象可以直接或间接访问到的对象标记为存活的对象，其余的均为非存活对象，应该被清除。
#2、清除
清除的过程将遍历堆中所有的对象，将没有标记的对象全部清除掉。

    问题2：效率问题
　　　　　　　　基于引用计数的回收机制，每次回收内存，都需要把所有对象的引用计数都遍历一遍，这是非常消耗时间的
        分代回收
　　　　　　分代回收的核心思想是：在历经多次扫描的情况下，都没有被回收的变量，gc机制就会认为，该变量是常用变量，gc对其扫描的频率会降低。
　　　　　　分代指的是根据存活时间来为变量划分不同等级（也就是不同的代）
　　　　　　回收依然是使用引用计数作为回收的依据

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