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详解Python编程中对Monkey Patch猴子补丁开发方式的运用(python程序讲解)

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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。

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。

详解Python编程中对Monkey Patch猴子补丁开发方式的运用(python程序讲解)

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。

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。

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。

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标签: python程序讲解

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