python对象自省(introspection)

墨蓝 2022-10-05 06:53 129阅读 0赞

在计算机编程中，自省是指这种能力：检查某些事物以确定它是什么、它知道什么以及它能做什么。自省向程序员提供了极大的灵活性和控制力。

说的更简单直白一点：自省就是面向对象的语言所写的程序在运行时，能够知道对象的类型。简单一句就是，运行时能够获知对象的类型。

例如python, buby, object-C, c++都有自省的能力，这里面的c++的自省的能力最弱，只能够知道是什么类型，而像python可以知道是什么类型，还有什么属性。

Python中比较常见的自省（introspection）机制(函数用法)有： dir()，type(), hasattr(), isinstance()，通过这些函数，我们能够在程序运行时得知对象的类型，判断对象是否存在某个属性，访问对象的属性。参见下表：

<table style="width:459.6pt;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffffff;border-color:#c1dad7;">函数</td> 
 <td style="background-color:#ffffff;border-color:#c1dad7;width:384.5pt;"> 描述 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffffff;border-color:#c1dad7;"> dir() </td> 
 <td style="background-color:#ffffff;width:384.5pt;"> 返回一个列表，存储该对象下能被&nbsp;.&nbsp;出的所有属性与方法。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffffff;border-color:#c1dad7;"> hasattr() </td> 
 <td style="background-color:#ffffff;width:384.5pt;"> 查看对象是否具有某种属性或方法，返回True或者False。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#c1dad7;"> getattr() </td> 
 <td style="width:384.5pt;"> 获取对象下的某一属性或方法。如被获取对象没有相应的属性或方法，则可以为其设置默认值。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffffff;border-color:#c1dad7;"> setattr() </td> 
 <td style="background-color:#ffffff;width:384.5pt;"> 设置对象下的某一属性的值，通常我们不会在对象外部为其新增某一方法，而是在在对象的类中进行设置。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#c1dad7;"> delattr() </td> 
 <td style="width:384.5pt;"> 删除对象中的某一属性或方法。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#c1dad7;"> help() </td> 
 <td style="width:384.5pt;"> 获取对象的帮助信息。注意，没有返回值！内部会调用print()进行打印操作。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffffff;border-color:#c1dad7;"> issubclass() </td> 
 <td style="background-color:#ffffff;width:384.5pt;"> 判断一个类是不是另一个类的子类 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#c1dad7;"> isinstance() </td> 
 <td style="width:384.5pt;"> 判断一个对象是否是一个已知的类型 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#ffffff;border-color:#c1dad7;"> id() </td> 
 <td style="background-color:#ffffff;width:384.5pt;"> 返回存储对象的内存地址编号 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="border-color:#c1dad7;"> callable() </td> 
 <td style="width:384.5pt;"> 判断对象是否可调用 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

【内置函数（Built-in Functions）[https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html][https_docs.python.org_zh-cn_3_library_functions.html]】

dir是用自省的最重要的函数之一。它返回一个列表，列出了一个对象所拥有的属性和方法。例如：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

当你记不清一个对象所拥有的属性和方法，这会非常有帮助。

如果我们运行dir()而不传入参数，那么它会返回当前作用域的所有名字。

type函数返回一个对象的类型。例如：

![20210607203320148.png][]

inspect模块也提供了一些自省功能

inspect模块主要提供了四种用处：

1.对是否是模块、框架、函数进行类型检查

2.获取源码

3.获取类或者函数的参数信息

4.解析堆栈

要使用inspect 需要先 import  inspect

关于inspect模块 参见 [https://www.cnblogs.com/yaohong/p/8874154.html][https_www.cnblogs.com_yaohong_p_8874154.html]

示例、python的inspect模块的inspect.getmembers()，能够比dir()获取到更详尽的自省信息

import inspect
    #示例对象--自定义函数
    def foo(a: int, b: int):
        return a + b
    print(inspect.getmembers(foo))  #请将inspect.getmembers(foo)换为dir(foo)对比之

你可运行之看看。

[https_docs.python.org_zh-cn_3_library_functions.html]: https://docs.python.org/zh-cn/3/library/functions.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NuZHMxMjM_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221005/55363809fd704d829c87a045bb5f48ed.png
[20210607203320148.png]: /images/20221005/f6e3679a4bd04a07aee964a4c9b40c84.png
[https_www.cnblogs.com_yaohong_p_8874154.html]: https://www.cnblogs.com/yaohong/p/8874154.html