Python学习————反射

一：什么是反射

指的是在程序运行过程中可以“动态（不见棺材不落泪）”获取对象的信息（数据属性、函数属性）

#　静态：在定义阶段就确定类型
#　动态：在调用阶段才去确定类型

二：为何要用反射

def func(obj):
    if 'x' not in obj.__dict__:
        return
    obj.x


func(10)        # AttributeError: 'int' object has no attribute '__dict__'

三：实现反射机制的步骤

1.先通过多dir：查看某一个对象下 可以.出哪些属性来

print(dir(obj))     #  ['__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', 'say']

2.可以通过字符串反射到真正的属性上，得到属性值

print(obj.__dict__['name'])     # xxq
print(obj.__dict__[dir(obj)[-2]])     # xxq

四：四个内置函数的使用：通过字符串来操作属性值

1.hasattr()

print(hasattr(obj, 'name'))     # True
print(hasattr(obj, 'x'))        # False

2.getattr()

print(getattr(obj, 'name'))     # xxq
print(getattr(obj, 'x'))        # AttributeError: 'People' object has no attribute 'x'

3.setattr()

print(getattr(obj, 'name', 'EGON'))     # 修改名字为EGON
print(obj.name)                 # EGON

4.delattr()

delattr(obj, 'name')
print(obj.__dict__)     # {'age': 18}

获取对象和类

res1 = getattr(obj, 'say')      # obj.say
res2 = getattr(People, 'say')      # People.say
print(res1)     # <bound method People.say of <__main__.People object at 0x0167B0B8>>
print(res2)     # <function People.say at 0x016783D0>

查看是否有这个方法

obj = 10
if hasattr(obj, 'x'):
    print(getattr(obj, 'x'))
else:
    print('找不到')      # 找不到

print(getattr(obj, 'x', None))   # None

print(getattr(People, 'say', None))   # <function People.say at 0x01AC83D0>

if hasattr(obj, 'x'):
    setattr(obj, 'x', 1111111)      # 10.x = 1111111
else:
    print('找不到')  # 找不到

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

class Ftp:
    def upload(self):
        print('正在上传')

    def download(self):
        print('正在下载')

    def interactive(self):
        method = input('>>>: ').strip()  # method = 'upload'

        if hasattr(self, method):
            getattr(self, method)()

        else:
            print('该指令不存在！')


obj = Ftp()
obj.interactive()

二、内置方法

1 什么是内置方法

定义在类内部，以__开头和结尾的方法

特点：在达成某种情况会自动触发执行

2 为什么要用内置方法

为了定制我们的类或者对象

3 如何使用内置方法

str

在打印对象的时候会自动触发，然后把返回值（必须字符串）作为本次打印的输出结果

这种方法我们在学习数据类型的时候就有接触过

#x是int这个类实例化的结果
x = 10 # x = int (10)
# 打印x对象，本该获得x的内存地址
print(x)
# 直接获得了值是因为int类内部为我们设定了str，让我们打印对象直接得到值
>>> 10

转换成类

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

    def __str__(self):
        return self.name
obj = Foo('hz')
print(obj)
>>> hz

del

在清理对象时会触发，会先执行该方法

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


    def __del__(self):
         # 发起系统调用，告诉操作系统回收相关的系统资源
        print('123213')

obj = Foo('hz')
print('----')

>>> ----
>>> 123213

在执行完最后一行代码后才执行了del，是因为在程序结束的时候，我们会把对象清除，在清除之前就会执行del功能

三、元类

引子：python中一切皆对象

1 什么是元类

元类是用来实例化产生类的类

关系：元类---实例化---->类（People）---实例化---->对象（obj）

type是内置的元类

在python中，class关键字定义的所有类，以及内置的类，都是由元类type实例化得到的

2 class关键字创造类的步骤

类有三大特征：类名，类的基类，执行类体代码得到名称空间

通过下面拆解的方法我们实现了不用class去定义一个类

# 1、类的名字
class_name="People"
# 2、类的基类
class_bases=(object,)
# 3、执行类体代码拿到类的名称空间
class_dic={}
class_body="""
def __init__(self,name,age):
    self.name=name
    self.age=age

def say(self):
    print('%s:%s' %(self.name,self.age))
"""
exec(class_body,{},class_dic)
# exec 执行第一个参数（必须字符串）中的python代码，把其中的全局作用域的名字转换成字典放在传给第二个参数，局部作用域的名字传给第三个参数

People=type(class_name,class_bases,class_dic)
obj = People('hz',18)
obj.say()

exec补充

#exec：三个参数

#参数一：包含一系列python代码的字符串

#参数二：全局作用域（字典形式），如果不指定，默认为globals()

#参数三：局部作用域（字典形式），如果不指定，默认为locals()

#可以把exec命令的执行当成是一个函数的执行，会将执行期间产生的名字存放于局部名称空间中
g={
    'x':1,
    'y':2
}
l={}

exec('''
global x,z
x=100
z=200

m=300
''',g,l)

print(g) #{'x': 100, 'y': 2,'z':200,......}
print(l) #{'m': 300}

3 自定义元类控制类的产生

type是python内置的元类，所有的类都由type产生，但是当一个类继承于type时，他就成了一个自定义的元类

class Mymeta(type): # 只有继承了type类的类才是元类
        # 空对象,"People",(),{...}
    def __init__(self, x, y, z):
        super().__init__(x,y,z)
        print('run22222222222....')
        # if not x.istitle():
        # raise NameError('类名的首字母必须大写啊！！！')
        # 当前所在的类，调用类时所传入的参数
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        # 造Mymeta的对象
        print('run1111111111.....')
        # print(cls,args,kwargs)
        # return super().__new__(cls,*args, **kwargs)
        return type.__new__(cls,*args, **kwargs)
# 用自定义的元类 实例化得到类：People
class People(metaclass=Mymeta):# metaclass指定元类
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age

    def say(self):
        print('%s:%s' %(self.name,self.name))
调用我们自定义元类Mymeta会发生三件事，调用Mymeta就是调用type.__call__方法
1、通过Mymeta中的__new__方法新建一个空对象
2、调用Mymeta中的__init__方法完成对类的初始化操作
3、返回初始化好的对象

4 如何让对象可以被调用

class Foo:
    def __init__(self,x,y):
        self.x=x
        self.y=y

    # obj,1,2,3,a=4,b=5,c=6
    def __call__(self,*args,**kwargs):
        print('===>',args,kwargs)
        return 123
obj = Foo(1,2)
print(obj)
print(obj(1,2,3,a=4,b=5,c=6)) # 调用了Foo中的__call__
>>> <__main__.Foo object at 0x000001FEAD9075C0>
>>> ===> (1, 2, 3, 4, 8, 78, 89) {}
>>> 123
应用：如果想让一个对象可以加括号调用，需要在该对象的类中添加一个方法__call__
总结：
对象()->类内的__call__
类()->自定义元类内的__call__
自定义元类()->内置元类__call__

5 自定义元类控制类的调用

# 在实例化People对象的时候会通过它的元类Mymeta中的__call__方法去调用People类
# obj=People()=》people.__call__=>干了3件事
class Mymeta(type): # 只有继承了type类的类才是元类
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        
        # 1、Mymeta.__call__函数内会先调用People内的__new__ 
        people_obj=self.__new__(self)
        
        # 2、Mymeta.__call__函数内会调用People内的__init__
        self.__init__(people_obj,*args, **kwargs)

        # print('people对象的属性：',people_obj.__dict__)
        # 附加：可以对新对象指定默认值
        people_obj.__dict__['xxxxx']=11111
        
        # 3、Mymeta.__call__函数内会返回一个初始化好的对象
        return people_obj
#以此类推，自定义元类的调用也是使用type的__call__去调用自定义元类来实现实例化
# 类的产生
# People=Mymeta()=》type.__call__=>干了3件事
# 1、type.__call__函数内会先调用Mymeta内的__new__
# 2、type.__call__函数内会调用Mymeta内的__init__
# 3、type.__call__函数内会返回一个初始化好的对象

属性查找

原则：对象-》类-》父类

切记：父类不是元类

class Mymeta(type):
    n=444

class Bar(object):
    # n=333
    pass

class Foo(Bar):
    # n=222
    pass

class Teacher(Foo,metaclass=Mymeta):
    # n=111
    def __init__(self,name,age):
        self.name=name
        self.age=age
obj = Teacher('hz',18)