Python基础之反射与内置方法

一、反射

python是动态语言，而反射机制被视为动态语言的关键。

反射机制指的是在程序的运行状态中，对任意一个类，都可以知道这个类的所有属性和方法；对任意一个对象，都能够调用他的任意方法和属性。这种动态获取程序信息以及动态调用对象的功能称为反射机制。

在python中实现反射非常简单，在程序运行过程中，如果我们获取一个不知道存有何种属性的对象，若想操作其内部属性，可以先通过内置函数dir来获取任意一个类或者对象的属性列表，列表中全为字符串格式。

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

obj = People('lili', 18, 'female')
print(dir(obj))     # 查看到的属性全为字符串

# ['__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', 'gender', 'name']

接下来就是想办法通过字符串来操作对象的属性了，这就涉及到内置函数hasattr、getattr、setattr、delattr的使用了（python中一切皆对象，类和对象都可以被这四个函数操作，用法一样）

class Teacher:
    def __init__(self, full_name):
        self.full_name = full_name

teacher = Teacher('lili')

# hasattr(object, 'name')
print(hasattr(teacher, 'full_name'))    # 按字符串'full_name'判断有无属性teacher.full_name

# getattr(object, 'name', default=None)
getattr(teacher, 'full_name', None)     # 等同于teacher.full_name，不存在该属性则返回默认值None

# setattr(object, 'name', value)
setattr(teacher, 'full_name', 'jeck')   # 等同于teacher.full_name = 'jeck'

# delattr(object, 'name')
delattr(teacher, 'full_name')           # 等同于del teacher.full_name

反射可以十分灵活的操作对象的属性，比如将用户交互的结果反射到具体的功能执行。

class FtpServer:
    def serve_forever(self):
        while True:
            inp = input('input your cmd>>:').strip()
            cmd, file = inp.split()
            if hasattr(self, cmd):    # 根据用户输入的cmd，判断对象self有无对应的方法属性
                func = getattr(self, cmd)   # 根据字符串cmd，获取对象self对应的方法属性
                func(file)

    def get(self, file):
        print('Downloading %s...' % file)

    def put(self, file):
        print('Uploading %s...' %file)

server = FtpServer()
server.serve_forever()

# input your cmd>>:get out
# Downloading out...
# input your cmd>>:put out
# Uploading out...

二、内置方法

python的class机制内置了很多特殊的方法来帮助使用者高度定制自己的类，这些内置方法都是以双下划线开头和结尾的，会在满足某种条件时自动触发，例如：__str__和__del__。

__str__方法会在对象被打印时自动触发，print功能打印的就是它的返回值，我们通常基于方法来定制对象的打印信息，该方法必须返回字符串类型。

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

    def __str__(self):
        return f'' 
        # 返回类型必须是字符串

p = People('lili', 18)
print(p)     # 触发p.__str__(),拿到返回值后进行打印

# 

__del__方法会在对象被删除时自动触发。由于Python自带的垃圾回收机制会自动清理Python程序的资源，所以当一个对象只占用应用程序级资源时，完全没必要为对象定制__del__方法，但产生一个对象的同时涉及到申请系统资源（比如系统打开的文件、网络连接等）的情况下，关于系统资源的回收，Python的垃圾回收机制便派不上用场了，需要我们为对象定制该方法，用来在对象被删除时自动触发回收系统资源的操作。

class MySql:
    def __init__(self, ip, port):
        self.conn = connect(ip, port)   # 伪代码，发起网络连接，需要占用系统资源
        
    def __del__(self):
        self.conn.close()      # 关闭网络连接，回收系统资源
        
obj = MySql('127.0.0.1', 3306)   # 在对象obj被删除时，自动触发obj.__del__()