考虑有这么一个场景:需要根据用户输入url的不同,调用不同的函数,实现不同的操作,也就是一个WEB框架的url路由功能。路由功能是web框架里的核心功能之一,例如Django的urls。

首先,有一个commons.py文件,它里面有几个函数,分别用于展示不同的页面。这其实就是Web服务的视图文件,用于处理实际的业务逻辑。

# commons.py

def login():
print("这是一个登陆页面!") def logout():
print("这是一个退出页面!") def home():
print("这是网站主页面!")

其次,有一个visit.py文件,作为程序入口,接收用户输入,并根据输入展示相应的页面。

# visit.py

import commons

def run():
inp = input("请输入您想访问页面的url: ").strip()
if inp == "login":
commons.login()
elif inp == "logout":
commons.logout()
elif inp == "home":
commons.home()
else:
print("404") if __name__ == '__main__':
run()

运行visit.py,输入home,页面结果如下:

请输入您想访问页面的url:  home
这是网站主页面!

这就实现了一个简单的url路由功能,根据不同的url,执行不同的函数,获得不同的页面。

然而,让我们思考一个问题,如果commons文件里有成百上千个函数呢(这很常见)?难道在visit模块里写上成百上千个elif?显然这是不可能的!那么怎么办?

仔细观察visit.py中的代码,会发现用户输入的url字符串和相应调用的函数名好像!如果能用这个字符串直接调用函数就好了!但是,字符串是不能用来调用函数的。为了解决这个问题,Python提供了反射机制,帮助我们实现这一想法,其主要就表现在getattr()等几个内置函数上!

现在将前面的visit.py修改一下,代码如下:

# visit.py
import commons def run():
inp = input("请输入您想访问页面的url: ").strip()
func = getattr(commons,inp)
func() if __name__ == '__main__':
run()

func = getattr(commons,inp)语句是关键,通过getattr()函数,从commons模块里,查找到和inp字符串“外形”相同的函数名,并将其返回,然后赋值给func变量。变量func此时就指向那个函数,func()就可以调用该函数。

getattr()函数的使用方法:接收2个参数,前面的是一个类或者模块,后面的是一个字符串,注意了是个字符串!

这个过程就相当于把一个字符串变成一个函数名的过程。这是一个动态访问的过程,一切都不写死,全部根据用户输入来变化。

前面的代码还有个小瑕疵,那就是如果用户输入一个非法的url,比如jpg,由于在commons里没有同名的函数,肯定会产生运行错误.python提供了一个hasattr()的内置函数,用法和getattr()基本类似,它可以判断commons中是否具有某个成员,返回True或False。现在将代码修改一下:

# visit.py
import commons def run():
inp = input("请输入您想访问页面的url: ").strip()
if hasattr(commons,inp):
func = getattr(commons,inp)
func()
else:
print("404") if __name__ == '__main__':
run()

这下就没有问题了!通过hasattr()的判断,可以防止非法输入导致的错误,并将其统一定位到错误页面。

Python的四个重要内置函数:getattr()、hasattr()、delattr()和setattr()较为全面的实现了基于字符串的反射机制。

前面的例子需要commons.py和visit.py模块在同一目录下,并且所有的页面处理函数都在commons模块内.但在实际环境中,页面处理函数往往被分类放置在不同目录的不同模块中,原则上,只需要在visit.py模块中逐个导入每个视图模块即可。但是,如果这些模块很多呢?难道要在visit里写上一大堆的import语句逐个导入account、manage、commons模块吗?要是有1000个模块呢?

可以使用Python内置的__import__(字符串参数)函数解决这个问题。通过它,可以实现类似getattr()的反射功能。__import__()方法会根据字符串参数,动态地导入同名的模块。

再修改一下visit.py的代码。

# visit.py

# 主要看,此时没有import commons

def run():
inp = input("请输入您想访问页面的url: ").strip()
modules, func = inp.split("/")
obj = __import__(modules)
if hasattr(obj, func):
func = getattr(obj, func)
func()
else:
print("404") if __name__ == '__main__':
run()

需要注意的是:输入的时候要同时提供模块名和函数名字,并用斜杠分隔。

运行一下试试:

请输入您想访问页面的url:  commons/home
这是网站主页面!
请输入您想访问页面的url: account/find
这是一个查找功能页面!

同样的,如果目录结构visit.py和commons.py不在一个目录下,存在跨包的问题.

commons.py文件在lib目录下

解决办法如下:

def run():
inp = input("请输入您想访问页面的url: ").strip()
modules, func = inp.split("/")
obj = __import__("lib." + modules, fromlist=True) # 注意fromlist参数,具体使用的时候根据实际请开给你修改一下lib目录
if hasattr(obj, func):
func = getattr(obj, func)
func()
else:
print("404")
if __name__ == '__main__':
run()

为啥要加加上fromlist = True参数?

因为对于lib.xxx.xxx.xxx这一类的模块导入路径,__import__()默认只会导入最开头的圆点左边的目录,也就是lib,并不会导入lib目录下的模块文件

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