在不导入 Foo 类型的情况下确定对象是否为 Foo 类型

Question

假设我在文件中定义了一个类：

import stuff
import more stuff
import stuff that takes a long time to import
class Foo(object):
    def __init__(self, arg1, arg2 etc.):
        self.arg1 = arg1 
        self.arg2 = arg2
        # Lots of other stuff
    # Lots of methods

在另一个文件中我有这个代码：

from big_file import Foo
def do_stuff(obj):
    if isinstance(obj, Foo):
        do_stuff
    else:
        do_other_stuff

假设文件 Foo 由于我无法控制的原因需要很长时间才能导入。如何重构此代码以不导入 Foo 但仍可靠地检查类型？我认为鸭式打字不适合我的特殊情况。

我应该例如检查obj 基的字符串表示？还是有其他更规范的方法？

Answer 1

通常，这不是问题。如果您有一个big_file.Foo 的实例，那么即使没有从您的其他文件显式引用，它的父模块也早先已经被导入。 Python 模块仅在第一次导入时加载一次（前提是您没有进行任何显式重新加载或弄乱sys.modules）。由于它已被导入，因此在您的其他文件中执行 import big_file 应该会立即运行。

但是，如果您的其他文件在某些​​情况下只会遇到big_file.Foo，并且big_file 仅在实际需要时才导入其他地方，那么您可以检查对象的类（这不支持子类）：

def do_stuff(obj):
    if (obj.__class__.__module__, obj.__class__.__name__) == ('big_file', 'Foo'):
        do_stuff
    else:
        do_other_stuff

既然您已经指出big_file.Foo 可以在应用程序中的任何位置导入并且您希望支持子类，您可以检查其模块是否已被导入并有条件地检查类型。

import sys

def is_Foo(obj):
    if 'big_file' in sys.modules:
        return isinstance(obj, sys.modules['big_file'].Foo)
    else:
        return False

def do_stuff(obj):
    if is_Foo(obj):
        do_stuff
    else:
        do_other_stuff

Answer 2

如果big_file 确实因为任何非标准原因需要很长时间才能导入，您确实可以使用str 表示。这是一个相当健壮的实现：

from big_file import Foo

def isFoo(obj):
    try:
        return obj.__module__ == 'big_file' and type(obj).__name__ == 'Foo'
    except:
        return False

print(isFoo(Foo(...)))
print(isFoo(42))

isFoo 函数测试传递的obj 是否是在名为big_file 的模块中定义的某个名为Foo 的类的实例。如果您有多个具有相同名称的模块，这原则上可能会失败，例如在不同的包中，但当然这对您来说很可能不是问题。

编辑，照顾 Foo 的子类

正如 sytech 所指出的，上述解决方案在子类上失败了。也就是说，如果obj 是Foo 的子类的一个实例，则isFoo(obj) 返回False，而isinstance(obj, Foo) 返回True。下面的代码是上述代码的通用版本，修复了这个问题：

import inspect

def isFoo(obj):
    for cls in inspect.getmro(type(obj)):
        try:
            if cls.__module__ == 'big_file' and cls.__name__ == 'Foo':
                return True
        except:
            pass
    return False

这使用与以前相同的测试，但现在不仅在 obj 的 class 上，而且在其所有超类上。

编辑，使想法失败

唯一需要注意的是，我们只测试模块 name 而不是绝对路径。如前所述，如果您的项目包含多个具有相同名称的模块，并且包含相同名称的类，这只是一个问题。我们可以测试路径，当然这需要您在代码中指定模块的绝对路径：

import inspect

def my_isinstance(obj, classinfo):
    if isinstance(classinfo[0], str):
        classinfo = (classinfo, )
    for module_path, cls_name in classinfo:
        for cls in inspect.getmro(type(obj)):
            try:
                if inspect.getmodule(cls).__file__ == module_path and cls.__name__ == cls_name:
                    return True
            except:
                pass
    return False

print(my_isinstance(Foo(1, 2), ('/path/to/big_file.py', 'Foo')))
print(my_isinstance(42, ('/path/to/big_file.py', 'Foo')))

为了使函数完全类似于内置的isinstance，它现在还支持多个类作为输入（例如(('/path/to/module1.py', 'Foo'), ('/path/to/module2.py', 'Bar')) 形式的tuples，用于检查obj 是否是@987654343 的一个实例@ 或 Bar)。

虽然这个版本是防弹的，但我个人更喜欢以前的isFoo，因为指定模块的绝对路径有点难看。