猴子补丁(monkey patch)

Posted 2021-12-01 sundahua

在java中自定义对象变成json串很简单，调用一个方法就行，但同样的转换在python中却不太容易实现。在寻找python自定义对象转json串的过程中，接触到了猴子补丁这个东西，感觉还有点意思；本文先实现python自定义对象转json串，再简单谈一下猴子补丁。

python自定义对象转json串

python自带的json包不支持自定义对象转json串，在python中用json.dumps转自定义对象时会报异常class is not JSON serializable，通过增加一段代码补丁（称作猴子补丁）便可实现自定义转换，补丁代码如下：

from json import JSONEncoder
    def _default(self, obj):
        return getattr(obj.__class__, "to_json", _default.default)(obj)
    _default.default = JSONEncoder().default
    default.JSONEncoder.default = _default

同时在自定义对象里面实现to_json方法。

class Tmp:
    def __init__(self, id, name):
        self.id = id
        self.name = name

    def to_json():
        # 返回自定义对象json串
        pass

最后保证补丁代码在自定义对象转json之前执行过一次即可。

通过补丁代码我们可以看到，代码替换了json包的默认转json的方法，运行了补丁代码后，转json的过程变成了先找对象的to_json属性，在没有to_json属性的情况下才使用默认的JSONEncoder.default的方法，也就是通过这么一个patch，增加了json包原来没有的功能。

猴子补丁

关于猴子补丁为啥叫猴子补丁，据说是这样子的：

这个叫法起源于Zope框架，大家在修正Zope的Bug的时候经常在程序后面追加更新部分，这些被称作是“杂牌军补丁(guerilla patch)”，后来guerilla就渐渐的写成了gorllia((猩猩)，再后来就写了monkey(猴子)，所以猴子补丁的叫法是这么莫名其妙的得来的。

猴子补丁主要有以下几个用处：

1. 在运行时替换方法、属性等
2. 在不修改第三方代码的情况下增加原来不支持的功能
3. 在运行时为内存中的对象增加patch而不是在磁盘的源代码中增加

例如：上面自定义对象转json，在原有json包不满足的条件下，只需要将以上的一个patch写在一个文件里自己再import一次，便可实现自己想要的功能，这是非常方便的。

可以知道猴子补丁的主要功能便是在不去改变源码的情况下而对功能进行追加和变更；对于编程过程中使用一些第三方不满足需求的情况下，使用猴子补丁是非常方便的。

猴子补丁，算是编程中的一个技巧了。

拓展

json包默认转json的过程

可以看一下json包里面转json串的过程：

    def _iterencode(o, _current_indent_level):
        if isinstance(o, basestring):
            yield _encoder(o)
        elif o is None:
            yield ‘null‘
        elif o is True:
            yield ‘true‘
        elif o is False:
            yield ‘false‘
        elif isinstance(o, (int, long)):
            yield str(o)
        elif isinstance(o, float):
            yield _floatstr(o)
        elif isinstance(o, (list, tuple)):
            for chunk in _iterencode_list(o, _current_indent_level):
                yield chunk
        elif isinstance(o, dict):
            for chunk in _iterencode_dict(o, _current_indent_level):
                yield chunk
        else:
            if markers is not None:
                markerid = id(o)
                if markerid in markers:
                    raise ValueError("Circular reference detected")
                markers[markerid] = o
            o = _default(o)
            for chunk in _iterencode(o, _current_indent_level):
                yield chunk
            if markers is not None:
                del markers[markerid]

其实就是一连串的if-elif-else，将所有的自建对象都匹配一遍，最后匹配不到的就报错了，所以自定义对象转json自然会有问题。

其他实现自定义对象转json的方法

其实json包的源码文档里面也有很详细的别的自定义对象转json的方法。

r‘‘‘
Specializing JSON object decoding::

    >>> import json
    >>> def as_complex(dct):
    ...     if ‘__complex__‘ in dct:
    ...         return complex(dct[‘real‘], dct[‘imag‘])
    ...     return dct
    ...
    >>> json.loads(‘{"__complex__": true, "real": 1, "imag": 2}‘,
    ...     object_hook=as_complex)
    (1+2j)
    >>> from decimal import Decimal
    >>> json.loads(‘1.1‘, parse_float=Decimal) == Decimal(‘1.1‘)
    True

Specializing JSON object encoding::

    >>> import json
    >>> def encode_complex(obj):
    ...     if isinstance(obj, complex):
    ...         return [obj.real, obj.imag]
    ...     raise TypeError(repr(o) + " is not JSON serializable")
    ...
    >>> json.dumps(2 + 1j, default=encode_complex)
    ‘[2.0, 1.0]‘
    >>> json.JSONEncoder(default=encode_complex).encode(2 + 1j)
    ‘[2.0, 1.0]‘
    >>> ‘‘.join(json.JSONEncoder(default=encode_complex).iterencode(2 + 1j))
    ‘[2.0, 1.0]‘
‘‘‘