Python 如何在运行时将模块中的函数添加到类中，同时保留包层次结构？

假设我有一个Python 3包，其结构如下：

。
└── MyFun软件包/
├── __初始值
├── helloworld.py
└── 世界/
├── __初始值
├── 世界1.py
└── 世界2.py

helloworld.py

定义了以下类：

class World(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

worlds

子包中的每个模块定义了不同的功能。例如，

world1.py

可能包含：

def frobulate(self):
   return f'{self.name} has been frobulated' 

我的最终目标是在运行时将

worlds

子包中包含的每个模块中的每个函数都添加到

World

类中，这样当我将另一个模块添加到

worlds/

（例如

world3.py

）时，就不需要手动更改任何内容。但是，我还希望保留包层次结构，以便包外部的脚本可以执行以下操作：

from MyFunPackage.helloworld import World
aWorld = World('a')
print(aWorld.world1.frobulate()) # 'a has been frobulated'

稍后，如果我将

world3.py

添加到

World

子包中，我应该能够在不修改

World

类的情况下将以下内容添加到外部脚本中：

print(aWorld.world3.wormhole(2)) # 'a has transited wormhole #2 to world3'

我想我已经从这些问题中找到了一些我需要的东西：

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然而，我在将这些部分装配在一起时遇到了很多困难，尤其是在“保存包层次结构”方面。我想在这里实现的目标是可能的吗？如果是，我将如何实现它？

因此，这可能不是Python设计用来解决的问题，但我们可以让它工作

这个困境有两个独立的部分：第一，“如何在不事先知道的情况下导入所有这些包？”，第二“如何将这些包绑定到一个世界对象，使我能够使用

self

作为第一个参数对它们调用方法？”我将按顺序处理这些问题

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如何导入目录中的所有包？

\uuuu init\uuuuu.py

是一个文件，其中包含在尝试加载模块时运行的代码。通常，它负责收集模块中的所有重要资源，并构建其他人可以使用的本地名称空间。我们将稍微滥用这种行为：

>>> x = helloworld.World('hello')
>>> x.world1.frobulate()
TypeError: frobulate() missing 1 required positional argument: 'self'

>>> import helloworld
>>> x = helloworld.World('Tim')
>>> print(x.world1.frobulate())
'Tim has been frobulated'

worlds/\uuuuu init\uuuuuuuuu.py

然后我们得到了错误的行为：

>>> x = helloworld.World('hello')
>>> x.world1.frobulate()
TypeError: frobulate() missing 1 required positional argument: 'self'

>>> import helloworld
>>> x = helloworld.World('Tim')
>>> print(x.world1.frobulate())
'Tim has been frobulated'

这个问题的解决方案是在包装器in之间放置某种类型的中间包，每当您试图调用它时，它都会添加

World（）

的实例作为第一个参数。为此，我创建了一个新的内部类，

SubWorld

，该类在初始化时有效地重新绑定模块中的每个方法

因此，此完整代码：

helloworld.py

这给了我们预期的行为：

>>> x = helloworld.World('hello')
>>> x.world1.frobulate()
TypeError: frobulate() missing 1 required positional argument: 'self'

>>> import helloworld
>>> x = helloworld.World('Tim')
>>> print(x.world1.frobulate())
'Tim has been frobulated'

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根据每个

worldn

对象的工作方式，您可以相应地修改

SubWorld

（例如，如果需要维护对变量的引用以及对函数的引用）。动态处理此问题的一个好方法可能是使用

property（）

s，并将任何特定变量

v

的getter指定为类似lambda的

lambda v:getattr（module，v）

这种层次结构定义在python项目中有点不寻常，这就是为什么你很难用日常语法来实现它。您应该退后一步，想想自己到底是如何投入到这个体系结构中的，如果以更接近于常见python习惯用法的方式重写它还不算太晚，也许您应该这样做（“特别想到显式优于隐式”）

这就是说，如果日常python不削减它，您可以使用奇怪的python编写您想要的内容，而不需要太多麻烦。如果您想了解函数如何被详细地转换成方法，请考虑阅读。

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MyFunPackage/worlds/\uuuuuu init\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuupy

来自。进口世界1，世界2

需要为您创建的任何新

world\n.py

文件更新此行。虽然它可以自动动态导入，但它会破坏任何IDE的成员暗示，并且需要更灵活的代码。您确实写过，在添加模块时不想更改任何其他内容，但希望将文件名添加到此行是可以的

此文件不应包含任何其他代码

MyFunPackage/worlds/world*.py

def frobulate（自身）：
返回f'{self.name}已被冻结'

无需向

world1.py

、

world2.py

或

worlds

文件夹中的任何新文件添加任何特殊代码。只要在它们中写下你认为合适的函数就行了

MyFunPackage/helloworlds.py

从类型导入MethodType、FunctionType、SimpleNamespace
从…起进口世界
_基本属性={
“\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu，
“加载程序”、“名称”、“包”、“路径”、“规范”
}
阶级世界：
定义初始化（self，name）：
self.name=名称
#对于“worlds”包中的所有模块
对于目录中的世界名称（世界）：
如果“世界名称”在“基础”属性中：
继续#跳过非包和
世界=getattr（世界，世界名称）
函数_map={}
#通过以下方式收集其中的所有函数：
对于目录中的func（世界）：
如果不是isinstance（getattr（world，func），FunctionType）：
继续#忽略非函数，以及
如果getattr（世界，函数）。\uuuuu模块\uuuuu！=世界。\名称\名称：
继续#忽略仅导入的名称
#将它们转换为当前worlds实例的方法
函数映射[func]=MethodType（getattr（world，func），self）
#并将它们添加到以th命名的新命名空间中