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Python 获取所有类方法

在 Python 编程中，类是对象创建的蓝图，而类的方法则是定义这些对象行为的函数。当你对一个类进行操作时，获取类中定义的所有方法是非常有用的，尤其在动态编程、反射和元编程等场景中。本文将深入探讨如何获取 Python 类中的所有方法，并通过示例进行说明。

一、认识类与方法

在 Python 中，类是封装数据和方法的结构块。方法是类中定义的函数，属于类的操作。我们可以通过实例化类来创建对象，并调用这些方法。

示例：定义一个类

class MyClass:
    def method_one(self):
        print("This is method one.")

    def method_two(self):
        print("This is method two.")

在上面的代码中，MyClass 类中定义了两个方法：method_one 和 method_two。接下来我们将讨论如何获取这个类的所有方法。

二、获取类中的所有方法

获取 Python 类中的所有方法可以通过内置的 dir() 函数、inspect 模块。dir() 可以列出类的所有属性和方法，而 inspect 模块提供的功能更加强大，可以获取方法的类型和描述。让我们来看看这些方法的实现示例。

1. 使用 `dir()` 函数

dir() 函数返回一个给定对象的属性和方法列表。对于类的实例，它会返回类及其基类的所有属性和方法。

methods = [method for method in dir(MyClass) if callable(getattr(MyClass, method)) and not method.startswith("__")]
print(methods)

此代码将列出 MyClass 中所有可调用的方法，并过滤掉所有以双下划线开头的方法（通常是特殊方法）。

2. 使用 `inspect` 模块

inspect 模块提供了一种更为结构化的方法来获取方法和函数。你可以使用 inspect.getmembers() 方法来获取类中的所有方法。

import inspect

methods = inspect.getmembers(MyClass, predicate=inspect.isfunction)
for method in methods:
    print(method[0])

getmembers() 方法返回一个包含类中所有成员的列表，结合 predicate 参数，我们可以过滤出所有函数。

三、示例代码整合

为了更好地理解如何在一个完整的示例中整合这些用法，下面是一个完整的演示，包括类的定义和所有方法的获取：

import inspect

class ExampleClass:
    def func_a(self):
        pass

    def func_b(self):
        pass

# 使用 dir() 方法获取方法
methods_dir = [method for method in dir(ExampleClass) if callable(getattr(ExampleClass, method)) and not method.startswith("__")]

# 使用 inspect 获取方法
methods_inspect = inspect.getmembers(ExampleClass, predicate=inspect.isfunction)

print("Methods using dir():", methods_dir)
print("Methods using inspect:")
for method in methods_inspect:
    print(method[0])

四、方法的关系图

为了清晰地理解类及其方法之间的关系，我们可以使用关系图来表示这种结构。以下是一个使用 Mermaid 语法的关系图示例：

erDiagram
    CLASS ExampleClass {
        + func_a()
        + func_b()
    }

如上所示，ExampleClass 中存在两个方法：func_a 和 func_b。这种图形化的表达方式可以帮助我们更直观地理解类的架构。

结束语

获取 Python 类中的所有方法是一个非常实用的技能，在进行动态编程或元编程时尤其有用。使用 dir() 和 inspect 模块，开发者可以轻松获得类的所有可用方法，并在反射和自动化代码中发挥作用。

希望通过这篇文章，你不仅了解了 Python 类和方法的基本概念，还可以熟练掌握获取类方法的方法和技巧。如果你在学习过程中有任何疑问，欢迎随时交流讨论。

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