1. 反射是什么？ #

• 反射指在运行时用字符串去检查、读取对象的属性或方法。
• Python 很动态，hasattr / getattr 等内置函数就是反射入口。
• 全栈项目里：读配置缺省值、按字段名遍历 Model、读框架源码时会遇到。
• 业务代码应优先显式属性/方法名，少写「字符串拼方法名」的魔法逻辑。

2. 四个核心函数 #

# 定义 Settings 类
class Settings:
    def __init__(self):
        self.host = "localhost"
        self.port = 8080

cfg = Settings()

# 获取 host 属性
print(getattr(cfg, "host"))
# 无 timeout 时返回默认值 30
print(getattr(cfg, "timeout", 30))
# 判断是否有 debug 属性
print(hasattr(cfg, "debug"))

# 动态增加 debug 属性
setattr(cfg, "debug", True)
print(cfg.debug)

• 项目最常见：getattr(obj, key, default) 处理可选配置、可选字段。

3. 动态调用方法 #

• 可用 hasattr 判断方法是否存在，再用 getattr 取出并 callable 检查后调用。
• 实际项目应对 action 做白名单校验，禁止直接用用户输入当方法名。

# 定义 UserService 类
class UserService:
    def list_users(self):
        return [{"name": "Alice"}, {"name": "Bob"}]
    def create_user(self, name: str):
        return {"name": name}

svc = UserService()
# 要调用的方法名（实际项目应对 action 做白名单校验）
action = "list_users"

# 先判断方法是否存在
if hasattr(svc, action):
    fn = getattr(svc, action)
    # 确认是可调用对象后再执行
    if callable(fn):
        result = fn()
        print(result)

4. 按名字段访问 #

• 遍历允许的字段名列表（白名单），用 getattr(user, field, None) 动态取值。
• 禁止把用户传入的字符串直接当属性名，防止访问到不该暴露的字段。

# 定义一个示例 User 类并创建 user 实例，保证代码可运行
class User:
    def __init__(self, name, email, status):
        self.name = name
        self.email = email
        self.status = status

user = User("Alice", "alice@example.com", "active")

# 遍历允许的字段名（白名单！）
result = {}
for field in ("name", "email", "status"):
    # 按字段名动态取值，不存在时返回 None
    value = getattr(user, field, None)
    result[field] = value
# 补全代码：例如可以将结果打印输出或者做其他操作
print(result)

5. 模块动态导入 #

• importlib.import_module("包.模块") 按字符串路径动态导入模块。
• 再用 getattr(module, "类名") 取出类或函数。
• 用于插件、按配置加载实现类；普通 CRUD 用固定 import 更清晰。

# 导入 importlib 模块
import importlib

# 按字符串路径动态导入模块
module = importlib.import_module("myapp.models.User")
# 从模块中获取类
User = getattr(module, "User")
user = User()
print(user)

6. 内省 #

• 内省（introspection） 指在运行时检查对象、类型、属性等信息。
• type(obj)：获取对象的真实类型。
• isinstance(obj, T)：判断对象是不是某类型/其子类。
• dir(obj)：列出所有属性和方法名（包含特殊方法）。
• vars(obj)：查看对象的属性字典（有些内建对象没有）。
• 在处理动态数据格式、序列化、ORM 映射等场景，通过 type、isinstance 区分类型，通过 dir 排查对象接口。
• type / isinstance 日常写业务也会用；dir 多用于排查问题。

# 打印 user 对象的类型
print(type(user))          # <class '__main__.User'>
# 判断 user 是否是 User 类型的实例，返回布尔值
print(isinstance(user, User))  # True
# 列出 user 对象的所有属性和方法名
print(dir(user))           # ['__class__', ... 'email', 'name', 'status']
# 返回 user 对象的属性字典
print(vars(user))          # {'name': 'Alice', 'email': ..., 'status': ...}

7. __getattr__ #

• 访问不存在的属性时触发 __getattr__(self, name)。
• 可用来做配置代理：从内部字典按属性名查找值。
• 属性名不在字典中时，应 raise AttributeError。

# 定义一个配置代理类，主要用于当访问不存在的属性时从字典查找
class Config:
    # 初始化方法，接收一个字典参数 data
    def __init__(self, data: dict):
        # 保存传入的字典为实例变量 _data
        self._data = data

    # 当访问实例不存在的属性时，会触发该方法
    def __getattr__(self, name: str):
        # 如果属性名在 _data 字典中
        if name in self._data:
            # 返回对应字典的值
            return self._data[name]
        # 如果属性名不在字典中，抛出 AttributeError 异常
        raise AttributeError(name)

# 创建 Config 实例，传入一个有 'host' 和 'port' 键的字典
config = Config({'host': 'localhost', 'port': 3306})
# 访问 config.host 属性，实际返回 _data['host'] 即 localhost
print(config.host)  # 输出: localhost
# 访问 config.port 属性，实际返回 _data['port'] 即 3306
print(config.port)  # 输出: 3306
# 使用 try-except 结构，尝试访问不存在的 user 属性
try:
    # 访问不存在的属性 config.user，会触发 __getattr__ 并抛出异常
    print(config.user)  # 触发 AttributeError
# 捕获 AttributeError 异常，将异常信息打印出来
except AttributeError as e:
    print(f"AttributeError: {e}")

8. 项目开发要点 #

• 首选：obj.field、from app.services import UserService 等显式写法。
• 可选配置：getattr(settings, "DEBUG", False)。
• 动态字段：字段名列表必须白名单，禁止直接用用户输入当属性名。
• 调用方法：若用 getattr 取方法，先 callable 再调用，并限制允许的方法名。
• 可维护性：反射越多越难静态分析；非必要不用。

9. 总结 #

• 反射核心：运行时按字符串名访问属性/方法/模块。
• 日常以 getattr(..., default) 处理可选配置为主；动态分发须白名单。
• 下表按 API 速查典型场景。