Python中的自省（反射）详解

什么是自省（反射）？

自省在Python中是指一个程序可以查询到自身的属性和方法，这种查询机制就称为自省。

Python的自省机制是指在运行时可以获得对象的类型信息或者得到可供运行的函数/方法的属性，可以使代码更加动态化。

Python中的反射则是指通过字符串来访问对象属性（对象的方法、变量名），在程序运行时根据字符串的值访问对应的属性或方法。它允许我们在运行时确定一个对象的类型，或者查询一个对象都有哪些属性和方法。

反射的应用场景

反射在很多场景下是非常有用的，比如：

• 通过字符串来动态的创建对象；
• 在配置文件中动态指定需要加载的模块；
• 实现插件机制；
• 调用对象的命名方法。

Python中的反射

Python可以通过以下内置函数实现反射：

• hasattr(object, name) : 判断对象是否具有某个属性或方法；
• getattr(object, name[, default]) : 获取对象的属性或方法，如果指定了第三个参数，则在属性不存在的情况下返回默认值；
• setattr(object, name, value) : 设置对象的属性或方法，如果属性不存在，则新建它；
• delattr(object, name) : 删除对象的属性或方法。

在Python中，执行对象的方法也是通过反射实现的。

反射示例说明

示例1：

# 定义一个类
class Person:
    name = '张三'
    age = 25

    def hello():
        print('Hello, I am ' + Person.name + ', I am ' + str(Person.age) + ' years old.')

# 演示使用反射获取对象属性和方法
p = Person()

# 判断对象是否有name属性
print(hasattr(p, 'name'))  # 返回False

# 获取对象的age属性，如果属性不存在，则返回默认值-1
age = getattr(p, 'age', -1)
print(age)  # 输出25

# 设置对象的gender属性为'Male'
setattr(p, 'gender', 'Male')
print(p.gender)  # 输出Male

# 删除对象的gender属性
delattr(p, 'gender')

# 调用对象的hello()方法
getattr(p, 'hello')()  # 输出：Hello, I am 张三, I am 25 years old.

示例2：

# 定义一个类
class Operation:
    def add(self, x, y):
        return x + y

    def sub(self, x, y):
        return x - y

    def mul(self, x, y):
        return x * y

    def div(self, x, y):
        return x / y

# 通过反射调用对象方法
opr = Operation()
opr_method = getattr(opr, 'add')
print(opr_method(3, 5))  # 输出8

以上示例演示了Python中反射的基本用法，通过这种机制，我们可以在程序运行时动态的获取或设置对象的属性和方法，从而提高程序的灵活性和可扩展性。