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[PHP] Python编程中对MonkeyPatch猴子补丁开发方式

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论坛元老

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  • 发表于 2017-5-14 02:44:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
    Monkey Patch猴子补丁方式是指在不修改程序原本代码的前提下,通过添加类或模块等方式在程序运行过程中加入代码,下面就来进一步详解Python编程中对Monkey Patch猴子补丁开发方式的运用
    Monkey patch就是在运行时对已有的代码进行修改,达到hot patch的目的。Eventlet中大量使用了该技巧,以替换标准库中的组件,比如socket。首先来看一下最简单的monkey patch的实现。
    class Foo(object): def bar(self): print 'Foo.bar' def bar(self): print 'Modified bar' Foo().bar() Foo.bar = bar Foo().bar()
    由于Python中的名字空间是开放,通过dict来实现,所以很容易就可以达到patch的目的。
    Python namespace
    Python有几个namespace,分别是
  • locals
  • globals
  • builtin
    其中定义在函数内声明的变量属于locals,而模块内定义的函数属于globals。
    Python module Import & Name Lookup
    当我们import一个module时,python会做以下几件事情
  • 导入一个module
  • 将module对象加入到sys.modules,后续对该module的导入将直接从该dict中获得
  • 将module对象加入到globals dict中
    当我们引用一个模块时,将会从globals中查找。这里如果要替换掉一个标准模块,我们得做以下两件事情
    将我们自己的module加入到sys.modules中,替换掉原有的模块。如果被替换模块还没加载,那么我们得先对其进行加载,否则第一次加载时,还会加载标准模块。(这里有一个import hook可以用,不过这需要我们自己实现该hook,可能也可以使用该方法hook module import)
    如果被替换模块引用了其他模块,那么我们也需要进行替换,但是这里我们可以修改globals dict,将我们的module加入到globals以hook这些被引用的模块。
    Eventlet Patcher Implementation
    现在我们先来看一下eventlet中的Patcher的调用代码吧,这段代码对标准的ftplib做monkey patch,将eventlet的GreenSocket替换标准的socket。
    from eventlet import patcher # *NOTE: there might be some funny business with the "SOCKS" module # if it even still exists from eventlet.green import socket patcher.inject('ftplib', globals(), ('socket', socket)) del patcher inject函数会将eventlet的socket模块注入标准的ftplib中,globals dict被传入以做适当的修改。 让我们接着来看一下inject的实现。 __exclude = set(('__builtins__', '__file__', '__name__')) def inject(module_name, new_globals, *additional_modules): """Base method for "injecting" greened modules into an imported module. It imports the module specified in *module_name*, arranging things so that the already-imported modules in *additional_modules* are used when *module_name* makes its imports. *new_globals* is either None or a globals dictionary that gets populated with the contents of the *module_name* module. This is useful when creating a "green" version of some other module. *additional_modules* should be a collection of two-element tuples, of the form (, ). If it's not specified, a default selection of name/module pairs is used, which should cover all use cases but may be slower because there are inevitably redundant or unnecessary imports. """ if not additional_modules: # supply some defaults additional_modules = ( _green_os_modules() + _green_select_modules() + _green_socket_modules() + _green_thread_modules() + _green_time_modules()) ## Put the specified modules in sys.modules for the duration of the import saved = {} for name, mod in additional_modules: saved[name] = sys.modules.get(name, None) sys.modules[name] = mod ## Remove the old module from sys.modules and reimport it while ## the specified modules are in place old_module = sys.modules.pop(module_name, None) try: module = __import__(module_name, {}, {}, module_name.split('.')[:-1]) if new_globals is not None: ## Update the given globals dictionary with everything from this new module for name in dir(module): if name not in __exclude: new_globals[name] = getattr(module, name) ## Keep a reference to the new module to prevent it from dying sys.modules['__patched_module_' + module_name] = module finally: ## Put the original module back if old_module is not None: sys.modules[module_name] = old_module elif module_name in sys.modules: del sys.modules[module_name] ## Put all the saved modules back for name, mod in additional_modules: if saved[name] is not None: sys.modules[name] = saved[name] else: del sys.modules[name] return module
    注释比较清楚的解释了代码的意图。代码还是比较容易理解的。这里有一个函数__import__,这个函数提供一个模块名(字符串),来加载一个模块。而我们import或者reload时提供的名字是对象。
    if new_globals is not None: ## Update the given globals dictionary with everything from this new module for name in dir(module): if name not in __exclude: new_globals[name] = getattr(module, name)
    这段代码的作用是将标准的ftplib中的对象加入到eventlet的ftplib模块中。因为我们在eventlet.ftplib中调用了inject,传入了globals,而inject中我们手动__import__了这个module,只得到了一个模块对象,所以模块中的对象不会被加入到globals中,需要手动添加。
    这里为什么不用from ftplib import *的缘故,应该是因为这样无法做到完全替换ftplib的目的。因为from … import *会根据__init__.py中的__all__列表来导入public symbol,而这样对于下划线开头的private symbol将不会导入,无法做到完全patch。
    更多Python编程中对Monkey Patch猴子补丁开发方式相关文章请关注PHP中文网!
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