当我们拿到一个对象的引用时,如何知道这个对象是什么类型、有哪些方法呢?
首先,我们来判断对象类型,使用type()函数:
基本类型都可以用type()判断:
- >>> type(123)
- <class 'int'>
- >>> type('str')
- <class 'str'>
- >>> type(None)
- <type(None) 'NoneType'>
-
如果一个变量指向函数或者类,也可以用type()判断:
- >>> type(abs)
- <class 'builtin_function_or_method'>
- >>> type(a)
- <class '__main__.Animal'>
-
但是type()函数返回的是什么类型呢?它返回对应的Class类型。如果我们要在if语句中判断,就需要比较两个变量的type类型是否相同:
- >>> type(123)==type(456)
- True
- >>> type(123)==int
- True
- >>> type('abc')==type('123')
- True
- >>> type('abc')==str
- True
- >>> type('abc')==type(123)
- False
-
判断基本数据类型可以直接写int,str等,但如果要判断一个对象是否是函数怎么办?可以使用types模块中定义的常量:
- >>> import types
- >>> def fn():
- ... pass
- ...
- >>> type(fn)==types.FunctionType
- True
- >>> type(abs)==types.BuiltinFunctionType
- True
- >>> type(lambda x: x)==types.LambdaType
- True
- >>> type((x for x in range(10)))==types.GeneratorType
- True
-
对于class的继承关系来说,使用type()就很不方便。我们要判断class的类型,可以使用isinstance()函数。
我们回顾上次的例子,如果继承关系是:
- object -> Animal -> Dog -> Husky
-
那么,isinstance()就可以告诉我们,一个对象是否是某种类型。先创建3种类型的对象:
- >>> a = Animal()
- >>> d = Dog()
- >>> h = Husky()
-
然后,判断:
- >>> isinstance(h, Husky)
- True
-
没有问题,因为h变量指向的就是Husky对象。
再判断:
- >>> isinstance(h, Dog)
- True
-
h虽然自身是Husky类型,但由于Husky是从Dog继承下来的,所以,h也还是Dog类型。换句话说,isinstance()判断的是一个对象是否是该类型本身,或者位于该类型的父继承链上。
因此,我们可以确信,h还是Animal类型:
- >>> isinstance(h, Animal)
- True
-
同理,实际类型是Dog的d也是Animal类型:
- >>> isinstance(d, Dog) and isinstance(d, Animal)
- True
-
但是,d不是Husky类型:
- >>> isinstance(d, Husky)
- False
-
能用type()判断的基本类型也可以用isinstance()判断:
- >>> isinstance('a', str)
- True
- >>> isinstance(123, int)
- True
- >>> isinstance(b'a', bytes)
- True
-
并且还可以判断一个变量是否是某些类型中的一种,比如下面的代码就可以判断是否是list或者tuple:
- >>> isinstance([1, 2, 3], (list, tuple))
- True
- >>> isinstance((1, 2, 3), (list, tuple))
- True
-
- 总是优先使用isinstance()判断类型,可以将指定类型及其子类“一网打尽”。
-
如果要获得一个对象的所有属性和方法,可以使用dir()函数,它返回一个包含字符串的list,比如,获得一个str对象的所有属性和方法:
- >>> dir('ABC')
- ['__add__', '__class__',..., '__subclasshook__', 'capitalize', 'casefold',..., 'zfill']
-
类似__xxx__的属性和方法在Python中都是有特殊用途的,比如__len__方法返回长度。在Python中,如果你调用len()函数试图获取一个对象的长度,实际上,在len()函数内部,它自动去调用该对象的__len__()方法,所以,下面的代码是等价的:
- >>> len('ABC')
- 3
- >>> 'ABC'.__len__()
- 3
-
我们自己写的类,如果也想用len(myObj)的话,就自己写一个__len__()方法:
- >>> class MyDog(object):
- ... def __len__(self):
- ... return 100
- ...
- >>> dog = MyDog()
- >>> len(dog)
- 100
-
剩下的都是普通属性或方法,比如lower()返回小写的字符串:
- >>> 'ABC'.lower()
- 'abc'
-
仅仅把属性和方法列出来是不够的,配合getattr()、setattr()以及hasattr(),我们可以直接操作一个对象的状态:
- >>> class MyObject(object):
- ... def __init__(self):
- ... self.x = 9
- ... def power(self):
- ... return self.x * self.x
- ...
- >>> obj = MyObject()
-
紧接着,可以测试该对象的属性:
- >>> hasattr(obj, 'x') # 有属性'x'吗?
- True
- >>> obj.x
- 9
- >>> hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗?
- False
- >>> setattr(obj, 'y', 19) # 设置一个属性'y'
- >>> hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗?
- True
- >>> getattr(obj, 'y') # 获取属性'y'
- 19
- >>> obj.y # 获取属性'y'
- 19
-
如果试图获取不存在的属性,会抛出AttributeError的错误:
- >>> getattr(obj, 'z') # 获取属性'z'
- Traceback (most recent call last):
- File "<stdin>", line 1, in <module>
- AttributeError: 'MyObject' object has no attribute 'z'
-
可以传入一个default参数,如果属性不存在,就返回默认值:
- >>> getattr(obj, 'z', 404) # 获取属性'z',如果不存在,返回默认值404
- 404
-
也可以获得对象的方法:
- >>> hasattr(obj, 'power') # 有属性'power'吗?
- True
- >>> getattr(obj, 'power') # 获取属性'power'
- <bound method MyObject.power of <__main__.MyObject object at 0x10077a6a0>>
- >>> fn = getattr(obj, 'power') # 获取属性'power'并赋值到变量fn
- >>> fn # fn指向obj.power
- <bound method MyObject.power of <__main__.MyObject object at 0x10077a6a0>>
- >>> fn() # 调用fn()与调用obj.power()是一样的
- 81
-
通过内置的一系列函数,我们可以对任意一个Python对象进行剖析,拿到其内部的数据。要注意的是,只有在不知道对象信息的时候,我们才会去获取对象信息。如果可以直接写:
- sum = obj.x + obj.y
-
就不要写:
- sum = getattr(obj, 'x') + getattr(obj, 'y')
-
一个正确的用法的例子如下:
- def readImage(fp):
- if hasattr(fp, 'read'):
- return readData(fp)
- return None
-
假设我们希望从文件流fp中读取图像,我们首先要判断该fp对象是否存在read方法,如果存在,则该对象是一个流,如果不存在,则无法读取。hasattr()就派上了用场。
请注意,在Python这类动态语言中,根据鸭子类型,有read()方法,不代表该fp对象就是一个文件流,它也可能是网络流,也可能是内存中的一个字节流,但只要read()方法返回的是有效的图像数据,就不影响读取图像的功能。