获取对象信息

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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)
<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

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()

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

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__',..., '__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
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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

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。

参考源码

get_type.py

attrs.py