详解Python编程中对Monkey Patch猴子补丁开发方式的运用

什么是猴子补丁

猴子补丁（Monkey Patching）是指在运行时动态修改一个类或模块的行为，可以加入、删除或修改属性和方法。在Python中，猴子补丁可以用来修改第三方库中的函数或方法，或者动态增加自己的代码，实现一些特定的用途。

猴子补丁的实现方式

猴子补丁的实现方式有多种，最简单的方法就是直接修改对象属性。例如，我们可以改变类A中方法foo的功能：

class A(object):
    def foo(self):
        return "A.foo"

def new_foo(self):
    return "new_foo"

a = A()
a.foo = new_foo  # 改变a.foo的功能
print(a.foo())  # 输出 new_foo

在上面的例子中，我们通过给类A实例a的foo属性赋为一个新的函数，来改变类A中foo方法的行为。

在实际开发中，我们可以通过 import 语句导入模块，修改模块中的属性和方法。例如：

import requests

def new_get():
    print("Using new_get to get the response.")
    return ""

requests.get = new_get
r = requests.get("http://www.baidu.com")

在上面的例子中，我们动态修改了requests模块中的get方法，将其改为打印一句话并返回空字符串。在运行时调用requests.get方法时，将会调用我们修改后的新方法new_get。

猴子补丁的优缺点

猴子补丁在某些情况下可以方便的修改第三方库的行为，但过度使用猴子补丁可能会造成代码可读性和可维护性的降低，导致代码变得难以理解和维护。因此，在使用猴子补丁时需要谨慎，尽量保持简洁和可读性。

示例

示例1：动态修改字典方法

我们可以通过猴子补丁的方式，动态修改字典类型的pop方法，使得其在弹元素失败的时候不会抛出异常，而是返回一个默认值。示例代码：

def safe_pop(self, key, default=None):
    try:
        return self.pop(key)
    except KeyError:
        return default

# 猴子补丁操作
dict.pop = safe_pop

# 测试
d = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
print(d.pop("key1")) # 输出 value1
print(d.pop("key1", "default")) # 输出 default

在上面的例子中，我们定义了一个safe_pop函数，它尝试弹出字典中key对应的元素，如果key不存在，就返回默认值。我们通过修改字典类型的pop方法，使得其变为safe_pop。从而实现在弹元素失败时，返回一个默认值而非抛出异常的效果。

示例2：动态修改模块方法

在项目中，有时我们需要修改第三方模块中的某个方法。下面以flask中的jsonify方法举例说明。

from flask import jsonify

def new_jsonify(*args, **kwargs):
    print("I'm a new jsonify function.")
    return jsonify_original(*args, **kwargs) # 调用原来的jsonify函数

jsonify_original = jsonify # 备份原来的jsonify函数
jsonify = new_jsonify # 替换为新的函数

if __name__ == '__main__':
    obj = {'name': 'john', 'age': 21}
    json_str = jsonify(obj)
    print("json_str:", json_str)

在上面的例子中，我们通过猴子补丁的方式动态替换掉了flask包中的jsonify函数，使得jsonify函数在每次调用时都会执行我们定义的new_jsonify函数。new_jsonify函数会打印出提示信息，然后调用原来的jsonify函数并返回结果。