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class Animal(object):
    def run(self):
        print('Animal is running...')

class Dog(Animal):
    
    def run(self):
        print('Dog is running..')

class Cat(Animal):
    def run(self):
        print('Cat is running..')
        
class Husky(Dog):
    def run(self):
        print('Husky is running..')

29 面向对象编程_获取对象信息

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？

使用type()

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)

int

type('str')

str

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)

builtin_function_or_method

a = Animal()
type(a)

__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(1233)

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

使用isinstance()

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()

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”。

使用dir()

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__',
 '__contains__',
 '__delattr__',
 '__dir__',
 '__doc__',
 '__eq__',
 '__format__',
 '__ge__',
 '__getattribute__',
 '__getitem__',
 '__getnewargs__',
 '__gt__',
 '__hash__',
 '__init__',
 '__init_subclass__',
 '__iter__',
 '__le__',
 '__len__',
 '__lt__',
 '__mod__',
 '__mul__',
 '__ne__',
 '__new__',
 '__reduce__',
 '__reduce_ex__',
 '__repr__',
 '__rmod__',
 '__rmul__',
 '__setattr__',
 '__sizeof__',
 '__str__',
 '__subclasshook__',
 'capitalize',
 'casefold',
 'center',
 'count',
 'encode',
 'endswith',
 'expandtabs',
 'find',
 'format',
 'format_map',
 'index',
 'isalnum',
 'isalpha',
 'isdecimal',
 'isdigit',
 'isidentifier',
 'islower',
 'isnumeric',
 'isprintable',
 'isspace',
 'istitle',
 'isupper',
 'join',
 'ljust',
 'lower',
 'lstrip',
 'maketrans',
 'partition',
 'replace',
 'rfind',
 'rindex',
 'rjust',
 'rpartition',
 'rsplit',
 'rstrip',
 'split',
 'splitlines',
 'startswith',
 'strip',
 'swapcase',
 'title',
 'translate',
 'upper',
 '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', 10)  # 设置一个属性'y'

hasattr(obj, 'y') # 有属性'y'吗？

True

obj.y  # 获取属性'y' 

10

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'

  File "<ipython-input-151-9c8f5147282d>", line 1
    getattr(obj.'z')  # 获取属性'z'
                  ^
SyntaxError: invalid syntax

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)

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 0x7fdc6c5ab6a0>>

fn = getattr(obj, 'power')  # 获取属性'power'并赋值到变量fn

fn

<bound method MyObject.power of <__main__.MyObject object at 0x7fdc6c5ab6a0>>

fn()

81

小结

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

---------------------------------------------------------------------------

AttributeError                            Traceback (most recent call last)

<ipython-input-138-30a750316064> in <module>
----> 1 sum = obj.x + obj.y


AttributeError: 'MyObject' object has no attribute 'x'

就不要写：

sum = getattr(obj, 'x') + getattr(obj, 'y')

---------------------------------------------------------------------------

AttributeError                            Traceback (most recent call last)

<ipython-input-139-56bdcd8d22d3> in <module>
----> 1 sum = getattr(obj, 'x') + getattr(obj, 'y')


AttributeError: 'MyObject' object has no attribute 'x'

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。