Python反射和内置方法（双下方法）

Python反射和内置方法（双下方法）

一、反射

1. 什么是反射

   反射的概念是由Smith在1982年首次提出的，主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力（自省）。这一概念的提出很快引发了计算机科学领域关于应用反射性的研究。它首先被程序语言的设计领域所采用,并在Lisp和面向对象方面取得了成绩。

2. Python面向对象中的反射

   通过字符串的形式操作对象相关的属性。Python中的一切事物都是对象（都可以使用反射）

   四个可以实现自省的函数：

   1. hasattr()：检测是否含有某属性

      class Foo:
          def __init__(self, name, age):
              self.name = name
              self.age = age
      
          def func(self):
              pass
      
      # 检测是否含有某属性
      print(hasattr(Foo, "func"))       # True
      f = Foo("dogfa", 18)
      print(hasattr(f, "name"))     # True
      print(hasattr(f, "gender"))       # False

   2. getattr()：获取属性

      class Foo:
          def __init__(self, name, age):
              self.name = name
              self.age = age
      
          def func(self):
              pass
      
          @staticmethod
          def staticfunc():
              print("嘿嘿嘿")
      
      # 获取属性
      f = getattr(Foo, "staticfunc")
      print(f)  # <function Foo.staticfunc at 0x0000028DD8EB9D08>
      f()           # 嘿嘿嘿
      
      # 如果要获取的属性不存在那么就会报错
      f2 = getattr(Foo, "func1")    # AttributeError: type object 'Foo' has no attribute 'func1'

   3. setattr()：设置属性

      class Foo:
          def __init__(self, name, age):
              self.name = name
              self.age = age
      
          def func(self):
              pass
      
          @staticmethod
          def staticfunc():
              print("嘿嘿嘿")
      
      
      f = Foo("dogfa", 18)
      print(f.__dict__)     # {'name': 'dogfa', 'age': 18}
      setattr(f, "name", f.name + "sb")
      print(f.__dict__)     # {'name': 'dogfa_sb', 'age': 18}

   4. defattr()：删除属性

      class Foo:
          def __init__(self, name, age):
              self.name = name
              self.age = age
      
          def func(self):
              pass
      
          @staticmethod
          def staticfunc():
              print("嘿嘿嘿")
      
      f = Foo("dogfa", 18)
      print(f.__dict__)     # {'name': 'dogfa', 'age': 18}
      delattr(f, "name")
      print(f.__dict__)     # {'age': 18}
      
      # delattr(f, "gender")    # 删除不存在的属性时会报错

3. 使用反射的场景

   1. 对对象的反射
   2. 对类的反射
   3. 其它模块的反射
   4. 当前模块的反射

二、内置方法

1. 函数与方法的区别

   在说方法之前我们先来说一下在Python中函数和方法的区别。

   # 通过导入types模块来验证
   from types import FunctionType, MethodType
   
   def func():
       pass
   
   class A:
       def func(self):
           pass
   
       @staticmethod
       def func2():
           pass
   
   obj = A()
   
   # FunctionType:函数    MethodType:方法
   print(isinstance(func, FunctionType))        # True
   print(isinstance(A.func, FunctionType))      # True
   print(isinstance(obj.func, FunctionType))    # False
   print(isinstance(obj.func, MethodType))      # True
   print(isinstance(A.func2, FunctionType)) # True
   print(isinstance(obj.func2, FunctionType))   # True
   
   
   
   # 通过打印函数（方法）名验证
   from types import FunctionType, MethodType
   def func():
       pass
   
   class A:
       def func(self):
           pass
   
       @staticmethod
       def func2():
           pass
   
   obj = A()
   
   print(func)      # <function func at 0x000002013BC32E18>
   print(A.func)    # <function A.func at 0x000002013BF6A598>
   print(obj.func)  # <bound method A.func of <__main__.A object at 0x000002013BDF7DD8>>

   总结：

   （1）函数的是显式传递数据的。如我们要指明为len()函数传递一些要处理数据。

   （2）函数则跟对象无关。

   （3）方法中的数据则是隐式传递的。

   （4）方法可以操作类内部的数据。

   （5）方法跟对象是关联的。如我们在用strip()方法时，都是要通过str对象调用，比如我们有字符串s,然后s.strip()这样调用。是的，strip()方法属于str对象。

   （6）静态方法就是函数

2. 内置方法（双下方法）

   定义：双下方法是特殊方法，他是解释器提供的 由爽下划线加方法名加双下划线 __方法名__的具有特殊意义的方法,双下方法主要是Python源码程序员使用的，我们在开发中尽量不要使用双下方法，但是深入研究双下方法，更有益于我们阅读源码。

   调用：不同的双下方法有不同的触发方式，就好比盗墓时触发的机关一样，不知不觉就触发了双下方法，例如：__init__

   1. item系列

      class Foo:
          def __init__(self, name, age):
              self.name = name
              self.age = age
      
          def __getitem__(self, item):
              print("执行obj['key']时会执行我")
              return getattr(self, item)
      
          def __setitem__(self, key, value):
              print("执行obj['key'] = value 时会执行我")
              setattr(self, key, value)
      
          def __delitem__(self, key):
              print("执行del['key']时会执行我")
              delattr(self,  key)
      
      obj = Foo("oldwang", 20)
      print(obj["name"])
      # 执行obj['key']时会执行我
      # oldwang
      
      obj["name"] = "oldniu"
      print(obj["name"])
      # 执行obj['key'] = value 时会执行我
      # 执行obj['key']时会执行我
      # oldniu
      
      print(obj.__dict__)
      del obj["name"]
      print(obj.__dict__)
      # {'name': 'oldniu', 'age': 20}
      # 执行del['key']时会执行我
      # {'age': 20}

   2. __del__

      析构方法，当对象在内存中被释放时，自动触发执行。

      注：此方法一般无须定义，因为Python是一门高级语言，程序员在使用时无需关心内存的分配和释放，因为此工作都是交给Python解释器来执行，所以，析构函数的调用是由解释器在进行垃圾回收时自动触发执行的。

      class FileHandle:
          def __init__(self, file_path):
              self.f = open(file_path, mode="r", encoding="utf-8")
      
          def read(self):
              return self.f.read(1024)
      
          def __del__(self):
              # 在程序执行完时释放文件句柄
              self.f.close()
      
      f = FileHandle("file/userinfo")
      print(f.read())

   3. __new__

      # 单例类
      class Single:
          __isinstance = None
      
          def __new__(cls, *args, **kwargs):
              if not cls.__isinstance:
                  cls.__isinstance = object.__new__(cls)
                  return cls.__isinstance
              return cls.__isinstance
      
      one = Single()
      two = Single()
      print(one is two) # True

   4. __call__

      对象后面加括号，触发执行。

      注：构造方法的执行是由创建对象触发的，即：对象 = 类名() ；而对于 call 方法的执行是由对象后加括号触发的，即：对象() 或者 类()()

      class Foo:
          def __call__(self, *args, **kwargs):
              print("执行__call__")
      
      f = Foo()
      f()           # 执行__call__
      
      # 还可以这样写
      Foo()()

   5. __len__

      class Foo:
          def __init__(self, name, age):
              self.name = name
              self.age =age
      
          def __len__(self):
              return len(self.__dict__)
      
      f = Foo("dogfa", 18)
      print(len(f)) # 2

   6. __hash__

      class A:
          def __init__(self):
              self.a = 1
              self.b = 2
      
          def __hash__(self):
              return hash(str(self.a)+str(self.b))
      a = A()
      print(hash(a))

   7. __eq__

      class A:
          def __init__(self):
              self.a = 1
              self.b = 2
      
          def __eq__(self,obj):
              if  self.a == obj.a and self.b == obj.b:
                  return True
      a = A()
      b = A()
      print(a == b) # True

三、其它

# 有一个员工类，1000个员工对象，对象属性有姓名，性别，年龄，部门，
# 按姓名，性别对1000个对象去重
class Employee:
    def __init__(self, name, age, gender, department):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender
        self.department = department
        
    def __hash__(self):
        return hash("{0}{1}".format(self.name, self.gender))
        
    def __eq__(self, other):
        if self.name == other.name and self.gender == other.gender:
            return True
            
employee_list = []

for i in range(250):
    employee_list.append(Employee("dogfa", i, "male", "python" + str(i)))
    
for i in range(250):
    employee_list.append(Employee("djb", i, "female", "php" + str(i)))
    
for i in range(250):
    employee_list.append(Employee("oldniu", i, "male", "java" + str(i)))
    
for i in range(250):
    employee_list.append(Employee("cdj", i, "female", "go" + str(i)))
    
for employee_obj in set(employee_list):
    print(employee_obj.__dict__)