Python動(dòng)態(tài)導(dǎo)入模塊和反射機(jī)制詳解

一、前言

何謂動(dòng)態(tài)導(dǎo)入模塊，就是說模塊的導(dǎo)入可以根據(jù)我們的需求動(dòng)態(tài)的去導(dǎo)入，不是像一般的在代碼文件開頭固定的導(dǎo)入所需的模塊。

何謂反射機(jī)制，利用字符串的形式在模塊或?qū)ο笾胁僮鳎ú檎?獲取/刪除/添加）成員。

下面進(jìn)入具體實(shí)例介紹環(huán)節(jié)。先創(chuàng)建一個(gè)示例文件example.py，簡單寫入幾個(gè)加減乘除函數(shù)，如下，方便下文講解使用。

flag = 1  # 此變量在介紹反射機(jī)制時(shí)會(huì)用到
 
def my_sum(a, b):
 
  return a + b
 
def my_sub(a, b):
 
  return a - b

二、動(dòng)態(tài)導(dǎo)入模塊

一般，如果我們想從其他文件引用上面的幾個(gè)函數(shù)方法，都會(huì)如下使用：

import example as count
 
# 加法
sum = count.my_sum(2, 3)
 
# 減法
sub = count.my_sub(6, 2)
 
print("sum: {}, sub: {}".format(sum, sub))

但現(xiàn)在有這樣的需求,我需要?jiǎng)討B(tài)輸入一個(gè)模塊名，可以隨時(shí)訪問到導(dǎo)入模塊中的方法或者變量，怎么做呢？看下面。

imp = input("請輸入你需要導(dǎo)入的模塊名稱：")
count = __import__(imp)  # 這種方式就是通過輸入字符串導(dǎo)入你想導(dǎo)入的模塊 
 
# 加法
sum = count.my_sum(2, 3)
 
# 減法
sub = count.my_sub(6, 2)
 
print("sum: {}, sub: {}".format(sum, sub))

上面實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)輸入模塊名，從而使我們能夠?qū)肽K并且執(zhí)行里面的函數(shù)。但是上面有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是執(zhí)行的函數(shù)被固定了。那么，我們能不能改進(jìn)一下，動(dòng)態(tài)輸入函數(shù)名，并且來執(zhí)行呢？看下面。

imp = input("請輸入你需要導(dǎo)入的模塊名稱：")
count = __import__(imp)
 
func = input("請輸入你需要使用的函數(shù)名：")
 
f = getattr(count, func, None)
 
# 加法
sum = f(2, 3)
print(sum)

getattr()方法的作用是：從導(dǎo)入的模塊中找到你需要調(diào)用的函數(shù)func，然后返回一個(gè)該函數(shù)的引用，沒有找到就煩會(huì)None。

這樣我們就實(shí)現(xiàn)了，動(dòng)態(tài)導(dǎo)入一個(gè)模塊，并且動(dòng)態(tài)輸入函數(shù)名然后執(zhí)行相應(yīng)方法。

不過，上面還存在一點(diǎn)點(diǎn)小問題:那就是我們的模塊有可能不是在本級(jí)目錄中存放著，有可能是如下圖存放方式：

那怎么辦呢？看下面。

imp = input("請輸入你想導(dǎo)入的模塊名稱：")
count = __import__('first_level.{}'.format(imp), fromlist=True)
 
fun = input("請輸入你想要使用的函數(shù)名：")
 
f = getattr(count, fun, None)
 
# 加法
sum = f(2, 3)
print(sum)

三、反射機(jī)制（又叫 python自?。?/h3>

我們先來介紹python的四個(gè)內(nèi)置函數(shù)：

1. getattr()

這個(gè)函數(shù)是Python自省的核心函數(shù)，具體使用上面已經(jīng)介紹了，她不僅可以用于在模塊中查找獲取相應(yīng)的方法和變量，也可以在一個(gè)對象中查找和獲取相應(yīng)的方法和變量，這里就不距離介紹了。

2、hasattr(object, name)

判斷模塊（或?qū)ο髈bject）是否包含名為name的方法或變量（hasattr是通過調(diào)用getattr(ojbect, name)是否拋出異常來實(shí)現(xiàn)的）

imp = input("請輸入你想導(dǎo)入的模塊名稱：")
count = __import__('first_level.{}'.format(imp), fromlist=True)
 
print(hasattr(count, "my_sum"))  # 判斷模塊count中是否存在my_sum方法，存在返回True

3、setattr(object, name, value)

這是相對應(yīng)的getattr()。參數(shù)是一個(gè)對象,一個(gè)字符串和一個(gè)任意值。字符串name可以是對象（object）中一個(gè)現(xiàn)有的屬性或一個(gè)新的屬性，這個(gè)函數(shù)將值（value）賦給屬性（name）的。使用示例,setattr(x, y, v)相當(dāng)于x.y = v。

imp = input("請輸入你想導(dǎo)入的模塊名稱：")
count = __import__('first_level.{}'.format(imp), fromlist=True)
 
setattr(count, "flag", 0)  # 即使example模塊中沒有flag變量，此處也成立，沒有的話相當(dāng)于給模塊中新增一個(gè)變量flag
 
print(count.flag)  # 打印出flag的值為0

4、delattr(object, name)

與setattr()相關(guān)的一組函數(shù)。參數(shù)是由一個(gè)對象(記住！python中一切皆是對象)和一個(gè)字符串（name）組成的。name參數(shù)必須是對象屬性名之一。該函數(shù)刪除該對象的一個(gè)由字符串（name）指定的屬性。delattr(x, y)=del x.y.

imp = input("請輸入你想導(dǎo)入的模塊名稱：")
count = __import__('first_level.{}'.format(imp), fromlist=True)
 
delattr(count, "flag")
 
print(count.flag)  # 此處再打印flag的值將會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)樯弦徊揭呀?jīng)將flag屬性刪除了

需要注意的是getattr,hasattr,setattr,delattr函數(shù)對模塊的修改都在內(nèi)存中進(jìn)行，并不會(huì)影響文件中真實(shí)內(nèi)容。

5、基于反射機(jī)制模擬獲取web框架路由的示例

需求：輸入:www.xxx.com/example/my_sum，返回執(zhí)行my_sum的結(jié)果。

# 動(dòng)態(tài)導(dǎo)入模塊，并執(zhí)行其中函數(shù)
url = input("url: ")
 
target_module = url.split('/')[-2]  # 分割url,取出模塊名
 
module = __import__('first_level.' + target_module, fromlist=True)
 
inp = url.split("/")[-1]  # 分割url,并取出url最后一個(gè)字符串
if hasattr(module, inp):  # 判斷在commons模塊中是否存在inp這個(gè)字符串
  target_func = getattr(module, inp)  # 獲取inp的引用
  sum_ = target_func(2, 3)  # 執(zhí)行
  print(sum_)
else:
  print("404")

更多關(guān)于Python動(dòng)態(tài)導(dǎo)入模塊和反射機(jī)制請查看下面的相關(guān)文章