day7-python类反射

一、概述

一般的高阶语言都有反射的功能特性，python也不例外，网上资料显示，python支持类反射和模块反射，今天就先学习一下类反射的相关知识，模块反射后续再展开把。Python的类反射用于把字符串（对应于属性或方法）反射成内存中的地址对象，以便按需调用，实现某些特性的动态装配，它主要通过hasattr()、getattr()、setattr()、和delattr()来实现,类似于数据库的增删改查操作把。

二、反射函数

以下内容主要思想转自师兄张其高的博客https://www.cnblogs.com/zhangqigao/articles/6947023.html

2.1 hasattr(obj, name_str)

作用：判断一个对象obj中是否有对应的name_str字符串所代表的属性或者方法，返回布尔值。注意这里的对象可以是类，也可以是实例化的对象。

class Dog(object):

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def eat(self, food):
        print('%s is eating %s' % (self.name, food))

obj1 = Dog('XiaoHuang')

print('obj1:\t %s '  % hasattr(obj1, 'name'))  #判断属性
print('class Dog:\t %s' % hasattr(Dog, 'eat')) #判断方法

input = input(">>>:").strip()   #动态输入字符串，动态判断
print(hasattr(obj1, input))

输出：
obj1:	 True
class Dog:	 True
>>>:food
False

2.2 getattr(obj, name_str)

作用：根据字符串name_str获取obj对象中的对应方法的内存地址或者对应属性的值

class Dog(object):

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def eat(self, food):
        print('%s is eating %s' % (self.name, food))

obj1 = Dog('XiaoHuang')
obj2 = Dog('Bark')

print('obj1:\t %s '  % getattr(obj1, 'name'))  #返回属性地址
print('class Dog:\t %s' % getattr(Dog, 'eat')) #返回方法地址
print('obj1:\t %s' % getattr(obj1, 'eat'))     #返回方法地址
print('obj2:\t %s' % getattr(obj2, 'eat'))

结果输出：
obj1:	 XiaoHuang
class Dog:	 <function Dog.eat at 0x00000000021CEEA0>
obj1:	 <bound method Dog.eat of <__main__.Dog object at 0x00000000021CCCC0>>
obj2:	 <bound method Dog.eat of <__main__.Dog object at 0x00000000021CCCF8>>

这里有一个小疑问，既然类中的方法都保存在类中，并且只保存一份，这里通过obj1和obj2去获取的类方法的地址显示是不同的，这是为什么呢？原因待脑补后补充。

2.3 setattr(obj, name_str, value)

作用：给obj对象添加一个新属性或者新方法，setattr(x, 'y', v) is equivalent to ``x.y = v''

1. 给对象新增一个方法

   class Dog(object):
   
       def __init__(self, name):
           self.name = name
   
       def eat(self, food):
           print('%s is eating %s' % (self.name, food))
   
   def bulk(self):						#预期新增的方法
       print('%s is yelling...' % self.name)
   
   obj1 = Dog('XiaoHuang')
   
   str_input = input(">>>:").strip()
   setattr(obj1, str_input, bulk)
   func = getattr(obj1, str_input)
   func(obj1)
   
   print('obj1:\t %s '  % getattr(obj1, str_input))
   print('class Dog:\t %s' % getattr(Dog, str_input))
   
   结果输出：
   >>>:hehe
   XiaoHuang is yelling...
   obj1:	 <function bulk at 0x0000000001CF3E18>
   Traceback (most recent call last):
     File "D:/python/S13/Day6/testclass.py", line 28, in <module>
       print('class Dog:\t %s' % getattr(Dog, str_input))
   AttributeError: type object 'Dog' has no attribute 'hehe'
   
   Process finished with exit code 1

   注意：
   （1） 这里新增的方法只是对实例化的对象有效，对类无效
   （2） 最后在获取func的内存地址后，也就是bulk的内存地址后，调用时需要传入实例化对象方法，因为定义的新增bulk方法有参数self，而这种动态新增的方法，参数无论是否为self，都需要手动传入
   
   
2. 给对象新增一个属性

   # !/usr/bin/env python
   # -*- coding:utf-8 -*-
   
   class Dog(object):
   
       def __init__(self, name):
           self.name = name
   
       def eat(self, food):
           print('%s is eating %s' % (self.name, food))
   
   
   obj1 = Dog('XiaoHuang')
   
   str_input = input(">>>:").strip()
   setattr(obj1, str_input, 3)
   print(getattr(obj1, str_input))
   print('obj1:\t %s '  % getattr(obj1, str_input))
   print('----')
   print(obj1.__dict__)
   
   输出：
   >>>:age
   3
   obj1:	 3
   ----
   {'name': 'XiaoHuang', 'age': 3}

        上述示例程序显示，对象新增的属性可以通过__dict__来查看到，新增成功。

2.4 delattr(obj, name_str)

作用：删除obj对象中的属性或者方法，delattr(x, 'y') is equivalent to ``del x.y''

class Dog(object):

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def eat(self, food):
        print('%s is eating %s' % (self.name, food))


obj1 = Dog('XiaoHuang')

str_input = input(">>>:").strip()
delattr(obj1, str_input)
print(Dog.__dict__)
print('----')
print(obj1.__dict__)
print(getattr(obj1, str_input))

输出：
#删除属性
>>>:name
Traceback (most recent call last):
  File "D:/python/S13/Day6/testclass.py", line 24, in <module>
    print(getattr(obj1, str_input))
AttributeError: 'Dog' object has no attribute 'name'  #访问被删除的name属性报错
{'__module__': '__main__', '__init__': <function Dog.__init__ at 0x000000000219EEA0>, 'eat': <function Dog.eat at 0x000000000219EF28>, '__dict__': <attribute '__dict__' of 'Dog' objects>, '__weakref__': <attribute '__weakref__' of 'Dog' objects>, '__doc__': None}
----
{} #实例的唯一属性name不见了

#删除方法
>>>:eat
Traceback (most recent call last):
  File "D:/python/S13/Day6/testclass.py", line 20, in <module>
    delattr(obj1, str_input)
AttributeError: eat   #方法删除后立马报错了

三、综合运用

上面主要讲述的属性或方法的动态增、删、改、查的基本用法，实际上删除和增加用的很少，这里结合查、删、改来简述一下综合运用。

# !/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

class Dog(object):

    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def eat(self, food):
        print('%s is eating %s' % (self.name, food))


obj1 = Dog('XiaoHuang')

str_input = input(">>>:").strip()
if hasattr(obj1, str_input):
    print('Before change')
    print('obj1\t%s:%s' % (str_input, getattr(obj1, str_input)))
    print('--------')
    setattr(obj1, str_input, 'Jinba')
    print('After change')
    print('obj1\t%s:%s' %(str_input, getattr(obj1, str_input)))
else:
    setattr(obj1, str_input, None)  #对于不存在的属性设置为None，感觉意义不大？
    print(getattr(obj1, str_input))

输出：
>>>:name
Before change
obj1	name:XiaoHuang
--------
After change
obj1	name:Jinba