Python 插件式程序设计与开发实践总结

开发环境

win 10

python 3.6.5

代码结构

需求描述

如上，以user.py为程序入口脚本，运行该脚本时，需要创建一个user类对象，执行一系列动作(包含一系列动作的列表)。程序执行动作前，要求先获取动作名称，根据该名称，执行不同的操作。这些操作，对应不同的类函数。

实现思路

大致实现思路就是，把user对象需要运行的类函数(使用@classmethod修饰的函数，可不用创建对象进行调用)，当作插件函数，并设置为user的属性，这样程序运行时，可通过该属性来调用对应的类函数。这里的问题是，程序怎么知道执行哪个类函数呢？到目前为止，程序只能根据动作名称来判断待执行的操作，所以，需要建立动作名称和类函数的映射关系。

怎么建立动作名称和类函数的映射关系呢？这里用到了装饰器，新建一个装饰器类ActionDecorator，为该类设置一个字典类型的类属性ACTION_FUNC_CLASS_MODULE_MAP，用这个类来存放动作名称和类函数的映射关系。我们把需要当作插件函数的类函数都用该装饰器进行修饰。

这里，笔者发现一个特性，就是对应模块被导入时，对应模块，对应类函数如果使用了装饰器，该装饰器函数会被执行。同时，笔者还发现另外一个特性，

首次对某个包执行import操作时，该包下面的__init__.py文件将优先被执行。基于这两个特性，我们把装饰器放在用于管理插件类函数的外围软件包下(例中的components包)，同时，在该外围软件包下的__init__.py中加入动态加载插件模块的代码：遍历外围软件包下的所有非__init__.py文件，并且动态加载改模块。这样，当在user.py入口文件中，执行from components.decoraters.action_decorater import ActionDecorator时，会自动执行components/__init__.py文件，动态加载所有插件模块，并且自动触发装饰器的执行，装饰器方法执行，会自动根据提供的方法参数建立动作名称和类函数的映射关系。

然后，在初始化user对象时，给该对象动态设置属性，属性名称设置为动作名称，属性值设置为类方法，这样，执行动作时，就可以根据动作名称调用对应的类方法了。

代码实现

action_decorate.py

#!/usr/bin/env python# -*- coding:utf-8 -*-'''@CreateTime: 2020/12/09 14:58@Author : shouke'''class ActionDecorator(object):    '''    action 装饰器    '''    ACTION_FUNC_CLASS_MODULE_MAP = {}    @classmethod    def action_register(cls, action, class_name, function_name, module_path):        def wrapper(func):            cls.ACTION_FUNC_CLASS_MODULE_MAP.update({action: {'class_name':class_name, 'function_name':function_name, 'module_path':module_path}})            return func        return wrapper

components/__init__.py

#!/usr/bin/env python# -*- coding:utf-8 -*-'''@Author : shouke'''import os.pathimport importlibdef load_plugin_modules():    '''递归加载当前目录下的所有模块'''    head, tail = os.path.split(__file__)    package_father_path, package = os.path.split(head)    def load_modules(dir_path):        nonlocal package_father_path        if not os.path.isdir(dir_path):            return        for name in os.listdir(dir_path):            full_path = os.path.join(dir_path, name)            if os.path.isdir(full_path):                load_modules(full_path)            elif not name.startswith('_') and name.endswith('.py'):                temp_path = full_path.replace(package_father_path, '')                relative_path = temp_path.replace('\\', '/').lstrip('/').replace('/', '.')                importlib.import_module(relative_path.rstrip('.py'), package=package)    load_modules(head)# 加载模块，自动触发装饰器，获取相关插件函数相关信息load_plugin_modules()

assertioner.py

#!/usr/bin/env python# -*- coding:utf-8 -*-'''@Author : shouke'''from components.decoraters.action_decorater import ActionDecoratorclass Assertioner(object):    @classmethod    @ActionDecorator.action_register('assert_equal', 'Assertioner', 'assert_equal', __name__)    def assert_equal(self,  config:dict, *args, **kwargs):        print('执行断言')        print('断言配置：\n', config)

send_request.py

#!/usr/bin/env python# -*- coding:utf-8 -*-'''@Author : shouke'''from components.decoraters.action_decorater import ActionDecoratorclass Requester(object):    @ActionDecorator.action_register('send_request', 'Requester', 'send_request', __name__)    @classmethod    def send_request(self, config:dict, *args, **kwargs):        print('发送请求')        print('请求配置：')        print(config)

example.py

#!/usr/bin/env python# -*- coding:utf-8 -*-'''@CreateTime: 2020/12/10 15:51@Author : shouke'''from components.decoraters.action_decorater import ActionDecoratorclass CustomClassName(object):    @ActionDecorator.action_register('custom_action_name', 'CustomClassName', 'action_func_name', __name__)    @classmethod    def action_func_name(self, config:dict, *args, **kwargs):        '''        example        user_instance: kwargs['user'] # 压测用户实例        '''        # do something you want# 说明 plugings目录下可自由创建python包，管理插件,当然，也可以位于components包下其它任意位置创建python包，管理插件(不推荐)

user.py

#!/usr/bin/env python# -*- coding:utf-8 -*-'''@Author : shouke'''from components.decoraters.action_decorater import ActionDecoratorclass User(object):    def __init__(self):        for action, action_map in ActionDecorator.ACTION_FUNC_CLASS_MODULE_MAP.items():            module = __import__(action_map.get('module_path'), fromlist=['True'])            class_cls = getattr(module, action_map.get('class_name'))            setattr(self, action, getattr(class_cls, action_map.get('function_name')))    def run_actions(self, actions):        ''' 执行一系列动作 '''        for step in actions:            action = step.get('action')            if hasattr(self, action):                getattr(self, action)(step, user=self)if __name__ == '__main__':    actions = [{         "action": "send_request",         "name": "请求登录", #可选配置，默认为None         "method": "POST",         "path": "/api/v1/login",         "body": {            "account": "shouke",            "password": "123456"         },         "headers": {             "Content-Type": "application/json"         }    },    {         "action": "assert_equal",         "name": "请求响应断言",         "target": "body",         "rule": "assert_contain",         "patterns": ["shouke","token"],         "logic":"or"    }]    User().run_actions(actions)

运行结果

发送请求

请求配置：

{'action': 'send_request', 'name': '请求登录', 'method': 'POST', 'path': '/api/v1/login', 'body': {'account': 'shouke', 'password': '123456'}, 'headers': {'Content-Type': 'application/json'}}

执行断言

断言配置：

{'action': 'assert_equal', 'name': '请求响应断言', 'target': 'body', 'rule': 'assert_contain', 'patterns': ['shouke', 'token'], 'logic': 'or'}