python 插件技巧

发布时间:2013-04-03 22:56:05, 关注:+6756, 赞美:+13, 不爽:+3

原始出处: shell's home

简述和通则

何谓插件。

在实现某个功能时,经常需要对一个功能提供多种实现。例如短信网关接口各异,但是对系统而言,发送代码是一样的。
通过一套特定的机制,在成型的产品中,增加一个独立的文件,即可实现定制化实现。这套机制被称为插件机制。插件必须满足下面几个要求。

  1. 对于已经发出去的产品,插件机制可以通过增加文件,并少量修改(一般1-3行)产品源码,即可为产品添加新的功能。
  2. 对于产品主分支,带有插件不会影响主分支的正常工作。

插件机制的以上两个特性对产品定制非常有帮助。因为使用插件进行定制开发的项目,不需要独立建立分支。只需要在主分支上添加几个文件即可。分发补丁时也格外容易。

  1. 禁止在python主目录下直接放置插件,所有插件必须在python下级目录下存放。
  2. 插件的命名必须使用前缀师命名规则,所有同类型插件,要么在一个目录下独立存放(目录下没有其他代码),要么在一个目录下拥有同样的前缀(其他代码不得使用这个前缀)。

替换型插件

最简单的插件手法,就是某个文件提供提供某些函数,在变更功能时用另一个同样实现这些函数的文件替换掉原始文件。这甚至称不上一个插件手法,只能算打补丁。

替换型插件的提升,就是在文件中不直接提供函数,而是从某个其他文件载入这些函数。例如以下代码:

from abc import *

原始是从abc文件中取得所有符号。当有新的文件abc2提供时,将原始文件替换为abc2,补上去,即可改变代码。注意这行代码一般不在一个大的文件中的某一行,而一般存放于一个独立文件。因为大文件相对容易修改,不能用新的代码替换。而独立文件相对固定,在打补丁时可以用新的代码直接替换。

替换型插件适用于,对于某个客户而言,只需要在多组实现中静态的选择一组的情况。替换型插件的优点是工作原理简单直观,排查容易。缺点是对于一个功能不能提供复数组实现。

配置型插件

另一种插件手法基于文件或配置。在某个目录中,放置某个功能的多个实现。在加载时,载入全部插件。在使用时,根据配置动态选择。这种手法被称为配置型插件。

配置型插件是一种非常重要的编程技巧,他为程序提供了非常优良的可扩展性。

例如下面的例子,简述了一种配置型插件的实现:

funcmap = {}

def register_func(name):
    def _inner(func):
        funcmap[name] = func
        return func
    return _inner

在具体实现中

@register_func(name)
def func1(....):
    pass

在__init__.py中,import一下新的文件。在原本的funcmap中,即可出现新的name和func的对应。

配置型插件适用于大多数场景,其优点是工作原理简单,可以为一个功能提供复数组实现。缺点是使用上限制比较大,必须和逻辑结合,思考困难。

动态加载

动态加载插件是一种插件技巧,并不特定用于替换型或配置型插件。

当需要加载插件时,通过python代码访问文件系统,枚举出特定文件并加载的技巧,称为动态加载。以下代码是配合上面的配置型插件的例子,实现动态加载的例子。

def load_plugins():
    for filename in os.listdir('plugins'):
        if filename.endswith('py'): __import__(filename[:-3])
        if filename.endswith('pyc'): __import__(filename[:-4])

动态加载的优点是,可以通过放置文件来增加/修改功能,而不需要修改代码。缺点是,由于需要访问文件系统,因此效率并不高。如果每次加载都需要动态查询,那么系统效率会大幅下降。

热加载插件

热加载是一种比较高级的技巧。在程序执行中,不退出进程而动态的将最新的组件加载进来的能力,被称为热加载。

简单的热加载就是在每次执行功能的时候,检查是否有新的组件。由于这样会带来很高的系统负载,因此除非必要,否则不要滥用热加载。

更复杂一些的热加载,需要用新的实现替换原有实现。这涉及几个编程上的限制。

热加载有几个限制,必须严格遵循:

  1. 在所有访问前,必须检查文件。
  2. 如果要进行热替换,不得将原有文件的导出符号作为值使用。即,无论是文件的导出数据,导出函数,都不得作为其他对象的赋值内容。
  3. 热替换内,不得保存私有数据。所有数据必须在上下文中,或者全局中存放。

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