python（27）反射機制
1. 什麼是反射？
它的核心本質其實就是基於字元串的事件驅動，通過字元串的形式去操作對象的屬性或者方法
2. 反射的優點
一個概念被提出來，就是要明白它的優點有哪些，這樣我們才能知道為什麼要使用反射。
2.1 場景構造
開發1個網站，由兩個文件組成，一個是具體執行操作的文件commons.py，一個是入口文件visit.py
需求：需要在入口文件中設置讓用戶輸入url， 根據用戶輸入的url去執行相應的操作
# commons.py
def login():
print("這是一個登陸頁面！")
def logout():
print("這是一個退出頁面！")
def home():
print("這是網站主頁面！")
# visit.py
import commons
def run():
inp = input("請輸入您想訪問頁面的url： ").strip()
if inp == 'login':
commons.login()
elif inp == 'logout':
commons.logout()
elif inp == 'index':
commons.home()
else:
print('404')
if __name__ == '__main__':
run()
運行run方法後，結果如下：
請輸入您想訪問頁面的url： login
這是一個登陸頁面！
提問：上面使用if判斷，根據每一個url請求去執行指定的函數，若commons.py中有100個操作，再使用if判斷就不合適了
回答：使用python反射機制，commons.py文件內容不變，修改visit.py文件，內容如下
import commons
def run():
inp = input("請輸入您想訪問頁面的url： ").strip()
if hasattr(commons, inp):
getattr(commons, inp)()
else:
print("404")
if __name__ == '__main__':
run()
使用這幾行程式碼，可以應對commons.py文件中任意多個頁面函數的調用！
反射中的內置函數
getattr
def getattr(object, name, default=None): # known special case of getattr
"""
getattr(object, name[, default]) -> value
Get a named attribute from an object; getattr(x, 'y') is equivalent to x.y.
When a default argument is given, it is returned when the attribute doesn't
exist; without it, an exception is raised in that case.
"""
pass
getattr()函數的第一個參數需要是個對象，上面的例子中，我導入了自定義的commons模組，commons就是個對象；第二個參數是指定前面對象中的一個方法名稱。
getattr(x, 'y') 等價於執行了 x.y。假如第二個參數輸入了前面對象中不存在的方法，該函數會拋出異常並退出。所以這個時候，為了程式的健壯性，我們需要先判斷一下該對象中有沒有這個方法，於是用到了hasattr()函數
hasattr
def hasattr(*args, **kwargs): # real signature unknown
"""
Return whether the object has an attribute with the given name.
This is done by calling getattr(obj, name) and catching AttributeError.
"""
pass
hasattr()函數返回對象是否擁有指定名稱的屬性，簡單的說就是檢查在第一個參數的對象中，能否找到與第二參數名相同的方法。源碼的解釋還說，該函數的實現其實就是調用了getattr()函數，只不過它捕獲了異常而已。所以通過這個函數，我們可以先去判斷對象中有沒有這個方法，有則使用getattr()來獲取該方法。
setattr
def setattr(x, y, v): # real signature unknown; restored from __doc__
"""
Sets the named attribute on the given object to the specified value.
setattr(x, 'y', v) is equivalent to ``x.y = v''
"""
pass
setattr()函數用來給指定對象中的方法重新賦值（將新的函數體/方法體賦值給指定的對象名）僅在本次程式運行的記憶體中生效。setattr(x, 'y', v) 等價於 x.y = v
delattr
def delattr(x, y): # real signature unknown; restored from __doc__
"""
Deletes the named attribute from the given object.
delattr(x, 'y') is equivalent to ``del x.y''
"""
pass
刪除指定對象中的指定方法，特別提示：只是在本次運行程式的記憶體中將該方法刪除，並沒有影響到文件的內容
__import__模組反射
接著上面網站的例子，現在一個後台文件已經不能滿足我的需求，這個時候需要根據職能劃分後台文件，現在我又新增了一個user.py這個用戶類的文件，也需要導入到首頁以備調用。
但是，上面網站的例子，我已經寫死了只能指定commons模組的方法任意調用，現在新增了user模組，那此時我又要使用if判斷？
答：不用，使用Python自帶的函數__import__
由於模組的導入也需要使用Python反射的特性，所以模組名也要加入到url中，所以現在url請求變成了類似於commons/visit的形式
# user.py
def add_user():
print('添加用戶')
def del_user():
print('刪除用戶')
# commons.py
def login():
print("這是一個登陸頁面！")
def logout():
print("這是一個退出頁面！")
def home():
print("這是網站主頁面！")
# visit.py
def run():
inp = input("請輸入您想訪問頁面的url： ").strip()
# modules代表導入的模組，func代表導入模組裡面的方法
modules, func = inp.split('/')
obj_module = __import__(modules)
if hasattr(obj_module, func):
getattr(obj_module, func)()
else:
print("404")
if __name__ == '__main__':
run()
最後執行run函數，結果如下：
請輸入您想訪問頁面的url： user/add_user
添加用戶
請輸入您想訪問頁面的url： user/del_user
刪除用戶
現在我們就能體會到__import__的作用了，就是把字元串當做模組去導入。
但是如果我的網站結構變成下面的
|- visit.py
|- commons.py
|- user.py
|- lib
|- __init__.py
|- connectdb.py
現在我想在visit頁面中調用lib包下connectdb模組中的方法，還是用之前的方式調用可以嗎？
# connectdb.py
def conn():
print("已連接mysql")
# visit.py
def run():
inp = input("請輸入您想訪問頁面的url： ").strip()
# modules代表導入的模組，func代表導入模組裡面的方法
modules, func = inp.split('/')
obj_module = __import__('lib.' + modules)
if hasattr(obj_module, func):
getattr(obj_module, func)()
else:
print("404")
if __name__ == '__main__':
run()
運行run命令，結果如下：
請輸入您想訪問頁面的url： connectdb/conn
404
結果顯示找不到，為了測試調用lib下的模組，我拋棄了對所有同級目錄模組的支援，所以我們需要查看__import__源碼
def __import__(name, globals=None, locals=None, fromlist=(), level=0): # real signature unknown; restored from __doc__
"""
__import__(name, globals=None, locals=None, fromlist=(), level=0) -> module
Import a module. Because this function is meant for use by the Python
interpreter and not for general use, it is better to use
importlib.import_module() to programmatically import a module.
The globals argument is only used to determine the context;
they are not modified. The locals argument is unused. The fromlist
should be a list of names to emulate ``from name import ...'', or an
empty list to emulate ``import name''.
When importing a module from a package, note that __import__('A.B', ...)
returns package A when fromlist is empty, but its submodule B when
fromlist is not empty. The level argument is used to determine whether to
perform absolute or relative imports: 0 is absolute, while a positive number
is the number of parent directories to search relative to the current module.
"""
pass
__import__函數中有一個fromlist參數，源碼解釋說，如果在一個包中導入一個模組，這個參數如果為空，則return這個包對象，如果這個參數不為空，則返回包下面指定的模組對象，所以我們上面是返回了包對象，所以會返回404的結果，現在修改如下：
# visit.py
def run():
inp = input("請輸入您想訪問頁面的url： ").strip()
# modules代表導入的模組，func代表導入模組裡面的方法
modules, func = inp.split('/')
# 只新增了fromlist=True
obj_module = __import__('lib.' + modules, fromlist=True)
if hasattr(obj_module, func):
getattr(obj_module, func)()
else:
print("404")
if __name__ == '__main__':
run()
運行run方法，結果如下：
請輸入您想訪問頁面的url： connectdb/conn
已連接mysql
成功了，但是我寫死了lib前綴，相當於拋棄了commons和user兩個導入的功能，所以以上程式碼並不完善，需求複雜後，還是需要對請求的url做一下判斷
def getf(module, func):
"""
抽出公共部分
"""
if hasattr(module, func):
func = getattr(module, func)
func()
else:
print('404')
def run():
inp = input("請輸入您想訪問頁面的url： ").strip()
if len(inp.split('/')) == 2:
# modules代表導入的模組，func代表導入模組裡面的方法
modules, func = inp.split('/')
obj_module = __import__(modules)
getf(obj_module, func)
elif len(inp.split("/")) == 3:
p, module, func = inp.split('/')
obj_module = __import__(p + '.' + module, fromlist=True)
getf(obj_module, func)
if __name__ == '__main__':
run()
運行run函數，結果如下：
請輸入您想訪問頁面的url： lib/connectdb/conn
已連接mysql
請輸入您想訪問頁面的url： user/add_user
添加用戶
當然你也可以繼續優化程式碼，現在只判斷了有1個斜杠和2個斜杠的，如果目錄層級更多呢，這個暫時不考慮，本次是為了了解python的反射機制
