Python如何利用动态属性处理JSON数据源

利用动态属性处理JSON数据源

属性：在Python中，数据的属性和处理数据的方法统称属性。

元编程：用元类进行编程，元类→类→对象，元类比类更抽象，生成类的类。

1、使用动态属性访问JSON类数据

第一版：利用json.load(fp)审查数据

from urllib.request import urlopen
import warnings
import os
import json
 
URL = 'http://www.oreilly.com/pub/sc/osconfeed'
JSON = 'data/osconfeed.json'
 
def load():
  if not os.path.exists(JSON):
    msg = 'downloading {} to {}'.format(URL, JSON)
    warnings.warn(msg) #如果需要下载就发出提醒。
    with urlopen(URL) as remote, open(JSON, 'wb') as local: #在with语句中使用两个上下文管理器分别用于读取和保存远程文件。
      local.write(remote.read())
  with open(JSON) as fp:
    return json.load(fp)#json.load函数解析JSON文件，返回Python原生对象。

第二版：使用动态属性访问JSON类数据

第一版查阅深层数据的格式比较冗长，例如feed'Schedule'40，我们希望在读取属性上采用feed.Schedule.events[40].name这类方式来改进。并且第二版的类能递归，自动处理嵌套的映射和列表。

from collections import abc
 
class FronenJSON():
  def __init__(self,mapping):
    self.__data=dict(mapping)#创建副本，同时确保处理的是字典。
     
  def __getattr__(self, name):#仅当没有指定名称的属性才调用__getattr__方法。
    if hasattr(self,name):
      return getattr(self.__data,name)
    else:
      return FronenJSON.build(self.__data[name])
   
  @classmethod 
  def __build__(cls,obj):
    if isinstance(obj,abc.Mapping):#判断obj是否是映射。
      return cls(obj)#创建FrozenJSON对象。
    elif isinstance(obj,abc.MutableSequence):
      return [cls.build(item) for item in obj]#递归调用.build()方法，构建一个列表。
    else:#既不是字典也不是列表，则返回元素本身。
      return obj

分析： FronenJSON类的关键是__getattr__方法。仅当无法使用常规的方式获取属性（即在实例、类或超类中找不到指定的属性），解释器才会调用特殊的__getattr__方法。

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2、处理无效属性名

在Python中，由于关键字被保留，名称为关键字的属性是无效的。因此需要对第二版中的__init__进行改进：

def __init__(self,mapping):
  self.__data={}
  for key,value in mapping.items():
    if keyword.iskeyword(key):
      key+='_'#与Python关键字重复的key在尾部加上下划线。
    self.__data[key]=value

3、使用特殊方法__new__

第三版：使用__new__构造方法把一个类转换成一个灵活的对象工厂函数。

from collections import abc
 
class FronenJSON():
  def __new__(cls, arg): # __new__是类方法，第一个参数是类本身cls。
    if isinstance(arg, abc.Mapping):
      return super().__new__(cls) #委托给超类object基类的__new__方法处理。
    elif isinstance(arg, abc.MutableSequence): # 余下方法与原先的build方法一致。
      return [cls(item) for item in arg]
    else:
      return arg
  
   def __init__(self,mapping):
    self.__data={}
    for key,value in mapping.items():
      if keyword.iskeyword(key):
        key+='_'
      self.__data[key]=value 
 
  def __getattr__(self, name):
    if hasattr(self,name):
      return getattr(self.__data,name)
    else:
      return FronenJSON(self.__data[name])