Python inspect 模块的使用方法,实用
- 2026-02-05 13:33:22
Python的inspect模块是一个强大的内省工具，它允许开发者在运行时检查和分析Python对象的结构和属性。这个模块对于调试、文档生成、框架开发等场景都具有重要价值。
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功能
1. 类型检查功能
inspect 模块提供了一系列函数来检查对象的类型：
inspect.isfunction(obj) : 判断是否为函数
inspect.ismethod(obj) : 判断是否为方法
inspect.isclass(obj) : 判断是否为类
inspect.ismodule(obj) : 判断是否为模块
2. 信息获取功能
inspect.signature(callable) : 获取可调用对象的参数签名
inspect.getdoc(obj) : 获取对象的文档字符串
inspect.getsource(obj) : 获取对象的源代码
inspect.getmro(cls) : 获取类的继承顺序
3. 成员信息获取
inspect.getmembers(obj, predicate=None) 可以获取对象的所有成员，支持通过谓词函数进行过滤。
使用场景
1. 调试和开发工具
在开发过程中，可以使用 inspect 模块来检查函数参数、查看对象结构，帮助理解代码执行流程。
2. 文档生成
自动提取函数签名和文档字符串，用于生成API文档。
3. 框架开发
在框架开发中，常用于自动注册处理器、验证参数类型、实现插件系统等。
4. 测试和验证
用于编写测试用例时检查函数的行为和属性。
代码示例
示例1：检查函数信息
import inspectdef calculate_area(length: float, width: float, unit: str = "cm") -> str: """计算矩形面积 Args: length: 长度 width: 宽度 unit: 单位，默认为厘米 Returns: 格式化后的面积字符串 """ area = length * width return f"面积: {area} {unit}²"# 获取函数签名sig = inspect.signature(calculate_area)print(f"函数参数: {sig}")# 检查是否为函数print(f"是否为函数: {inspect.isfunction(calculate_area)}")# 获取文档字符串doc = inspect.getdoc(calculate_area)print(f"文档说明:\n{doc}")
示例2：类结构分析
import inspectclass Vehicle: """交通工具基类""" def __init__(self, brand: str): self.brand = brand def start_engine(self): return "引擎启动"class Car(Vehicle): """汽车类""" def __init__(self, brand: str, doors: int = 4): super().__init__(brand) self.doors = doors def honk(self): return "滴滴！"# 检查继承关系print("Car类的继承顺序:")for cls in inspect.getmro(Car): print(f" {cls.__name__}")# 获取类成员print("\nCar类的成员:")for name, value in inspect.getmembers(Car): if not name.startswith('_'): print(f" {name}: {type(value)}")
示例3：动态参数验证
import inspectfrom typing import Uniondef validate_arguments(func): """参数验证装饰器""" def wrapper(*args, **kwargs): sig = inspect.signature(func) bound_args = sig.bind(*args, **kwargs) for param_name, value in bound_args.arguments.items(): param = sig.parameters[param_name] if param.annotation != inspect.Parameter.empty: if not isinstance(value, param.annotation): raise TypeError( f"参数'{param_name}'需要{param.annotation.__name__}类型, " f"但收到{type(value).__name__}" ) return func(*args, **kwargs) return wrapper@validate_argumentsdef process_data(data: list, threshold: Union[int, float]) -> bool: """处理数据""" return len(data) > threshold# 测试验证功能try: result = process_data([1, 2, 3], 2.5) print(f"验证通过: {result}")except TypeError as e: print(f"验证失败: {e}")
示例4：模块内函数扫描
import inspectimport mathdef analyze_module(module): """分析模块中的函数""" print(f"模块 {module.__name__} 分析结果:") functions = [] for name, obj in inspect.getmembers(module): if inspect.isfunction(obj): functions.append((name, obj)) print(f"发现 {len(functions)} 个函数:") for name, func in functions[:5]: # 只显示前5个 sig = inspect.signature(func) print(f" {name}{sig}")# 分析math模块analyze_module(math)
inspect 模块为Python开发者提供了强大的内省能力，是进行元编程、框架开发和高级调试的重要工具。通过合理使用这个模块，可以显著提升开发效率和代码质量。
1、性能考虑：在生产环境中谨慎使用，避免在性能敏感的场景过度使用。
2、异常处理：使用 getsource() 等函数时要注意处理内置函数的情况。
3、缓存机制：对频繁使用的检查结果考虑使用缓存。
4、适度使用：在合适的场景选择使用，避免过度依赖内省功能。
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