首先通过一个例子来看一下本文中可能用到的对象和相关概念。

# -*- coding: utf-8 -*-
""" 
@author:songhao 
@file: c1.py 
@time: 2017/12/06 
"""

#coding: UTF-8
import sys #  模块,sys指向这个模块对象
import inspect
def foo(): pass # 函数,foo指向这个函数对象
 
class Cat(object): # 类,Cat指向这个类对象
    def __init__(self, name='kitty'):
        self.name = name
    def sayHi(self): #  实例方法,sayHi指向这个方法对象,使用类或实例.sayHi访问
        print self.name, 'says Hi!' # 访问名为name的字段,使用实例.name访问
 
cat = Cat() # cat是Cat类的实例对象
 
print Cat.sayHi # 使用类名访问实例方法时,方法是未绑定的(unbound)
print cat.sayHi # 使用实例访问实例方法时,方法是绑定的(bound)

# <function Cat.sayHi at 0x10f52ae18>
# <bound method Cat.sayHi of <__main__.Cat object at 0x10e2de9b0>>


有时候我们会碰到这样的需求,需要执行对象的某个方法,或是需要对对象的某个字段赋值,而方法名或是字段名在编码代码时并不能确定,需要通过参数传递字符串的形式输入。举个具体的例子:当我们需要实现一个通用的DBM框架时,可能需要对数据对象的字段赋值,但我们无法预知用到这个框架的数据对象都有些什么字段,换言之,我们在写框架的时候需要通过某种机制访问未知的属性。

这个机制被称为反射(反过来让对象告诉我们他是什么),或是自省(让对象自己告诉我们他是什么,好吧我承认括号里是我瞎掰的- -#),用于实现在运行时获取未知对象的信息。反射是个很吓唬人的名词,听起来高深莫测,在一般的编程语言里反射相对其他概念来说稍显复杂,一般来说都是作为高级主题来讲;但在Python中反射非常简单,用起来几乎感觉不到与其他的代码有区别,使用反射获取到的函数和方法可以像平常一样加上括号直接调用,获取到类后可以直接构造实例;不过获取到的字段不能直接赋值,因为拿到的其实是另一个指向同一个地方的引用,赋值只能改变当前的这个引用而已。

1. 访问对象的属性

以下列出了几个内建方法,可以用来检查或是访问对象的属性。这些方法可以用于任意对象而不仅仅是例子中的Cat实例对象;Python中一切都是对象。

# -*- coding: utf-8 -*-
import sys


def foo():
    pass


class Cat(object):
    def __init__(self, name='name'):
        self.name = name

    def sayHi(self):
        print(self.name)


cat = Cat('your name')

print(cat.name)
cat.sayHi()

print(dir(cat))
if hasattr(cat, 'name'):
    setattr(cat, 'name', 'tiger')
print(getattr(cat, 'name'))

getattr(cat, 'sayHi')()

''' 
your name 
your name 
['__class__', '__delattr__', '__dict__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__module__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '__weakref__', 'name', 'sayHi'] 
tiger 
tiger 

dir([obj]):
调用这个方法将返回包含obj大多数属性名的列表(会有一些特殊的属性不包含在内)。obj的默认值是当前的模块对象。
hasattr(obj, attr):
这个方法用于检查obj是否有一个名为attr的值的属性,返回一个布尔值。
getattr(obj, attr):
调用这个方法将返回obj中名为attr值的属性的值,例如如果attr为'bar',则返回obj.bar。
setattr(obj, attr, val):
调用这个方法将给obj的名为attr的值的属性赋值为val。例如如果attr为'bar',则相当于obj.bar = val。
'''

2. 访问对象的元数据

当你对一个你构造的对象使用dir()时,可能会发现列表中的很多属性并不是你定义的。这些属性一般保存了对象的元数据,比如类的__name__属性保存了类名。大部分这些属性都可以修改,不过改动它们意义并不是很大;修改其中某些属性如function.func_code还可能导致很难发现的问题,所以改改name什么的就好了,其他的属性不要在不了解后果的情况下修改。
接下来列出特定对象的一些特殊属性。另外,Python的文档中有提到部分属性不一定会一直提供,下文中将以红色的星号*标记,使用前你可以先打开解释器确认一下。
2.0. 准备工作:确定对象的类型

在types模块中定义了全部的Python内置类型,结合内置方法isinstance()就可以确定对象的具体类型了。

isinstance(object, classinfo):
检查object是不是classinfo中列举出的类型,返回布尔值。classinfo可以是一个具体的类型,也可以是多个类型的元组或列表。
types模块中仅仅定义了类型,而inspect模块中封装了很多检查类型的方法,比直接使用types模块更为轻松,所以这里不给出关于types的更多介绍,如有需要可以直接查看types模块的文档说明。本文第3节中介绍了inspect模块。

2.1. 模块(module)

__doc__: 文档字符串。如果模块没有文档,这个值是None。
*__name__: 始终是定义时的模块名;即使你使用import .. as 为它取了别名,或是赋值给了另一个变量名。
*__dict__: 包含了模块里可用的属性名-属性的字典;也就是可以使用模块名.属性名访问的对象。
__file__: 包含了该模块的文件路径。需要注意的是内建的模块没有这个属性,访问它会抛出异常!


import fnmatch as m

print m.__doc__.splitlines()[0] # Filename matching with shell patterns.

print m.__name__                # fnmatch

print m.__file__                # /usr/lib/python2.6/fnmatch.pyc

print m.__dict__.items()[0]     # ('fnmatchcase', <function>)</function>

2.2. 类(class)

__doc__: 文档字符串。如果类没有文档,这个值是None。
*__name__: 始终是定义时的类名。
*__dict__: 包含了类里可用的属性名-属性的字典;也就是可以使用类名.属性名访问的对象。
__module__: 包含该类的定义的模块名;需要注意,是字符串形式的模块名而不是模块对象。
*__bases__: 直接父类对象的元组;但不包含继承树更上层的其他类,比如父类的父类
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