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經(jīng)過 Python 虛擬機(jī)、函數(shù)機(jī)制和類機(jī)制的學(xué)習(xí)，我們對(duì) Python 程序執(zhí)行過程的動(dòng)態(tài)性已經(jīng)了如指掌：

• 在運(yùn)行時(shí)，Python 可以動(dòng)態(tài)創(chuàng)建 函數(shù) 對(duì)象;
• 在運(yùn)行時(shí)，Python 可以動(dòng)態(tài)創(chuàng)建 類 對(duì)象;
• 在運(yùn)行時(shí)，Python 可以修改 函數(shù) 對(duì)象，改變它的行為;
• 在運(yùn)行時(shí)，Python 可以修改 類 對(duì)象，改變它的行為;
• 在運(yùn)行時(shí)，Python 可以動(dòng)態(tài)編譯代碼并加入到虛擬機(jī)中執(zhí)行;

借助這些特性，我們可以實(shí)現(xiàn)程序運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)更新代碼，也就是 代碼熱更新 !

對(duì)于一般程序而言，想要更新代碼只有重啟一條路。因此，擁有熱更新能力的 Python 可以實(shí)現(xiàn)很不可思議的功能，具體如何進(jìn)行呢?—— 我們從猴子補(bǔ)丁說起。

猴子補(bǔ)丁

猴子補(bǔ)丁 ( monkey patch )大家應(yīng)該都聽說過，這是一種在運(yùn)行時(shí)添加、修改代碼的技術(shù)，而無需修改源碼。

json 序列化是一個(gè)很常見的操作，在 Python 可以這樣進(jìn)行：

import json 
json.dumps(some_data) 

ujson 是另一個(gè) json 序列化實(shí)現(xiàn)，由純 C 語言編寫，效率比標(biāo)準(zhǔn)庫中的 json 模塊更高，用法一樣：

import ujson 
ujson.dumps(some_data) 

那么，如果想把整個(gè)程序中的 json 操作都換成 ujson ，該怎么辦呢?

直接引用 ujson 肯定是不行的，因?yàn)槌绦蚩赡軙?huì)引用第三方類庫，我們肯定不想也不好改動(dòng)第三方代碼。以一個(gè)由 flask 框架實(shí)現(xiàn)的 api 為例，

from flask import Flask, jsonify 
 
app = Flask(__name__) 
 
@app.route('/') 
def some_api(): 
    return jsonify(some_data) 

jsonify 函數(shù)用于響應(yīng) json 數(shù)據(jù)，它調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)庫 json 模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行 json 序列化，可 flask 并不是我們開發(fā)的。

好在，利用 Python 執(zhí)行過程的動(dòng)態(tài)特性，我們可以在運(yùn)行時(shí)替換 json 模塊的相關(guān)函數(shù)實(shí)現(xiàn)。下面，我們編寫 patch_json 函數(shù)，實(shí)現(xiàn) dumps 和 loads 函數(shù)的替換：

import json 
import ujson 
 
def patch_json() 
 json.dumps = ujson.dumps 
    json.loads = ujson.loads 
 
patch_json() 

這樣一來，只要 patch_json 函數(shù)成功執(zhí)行，json 模塊中的 dumps 、loads 函數(shù)就被換成了 ujson版本。后續(xù)就算從 json 模塊導(dǎo)入，最終得到的也是 ujson 版本!

需要特別注意，json 模塊屬性在 patch_json 調(diào)用前就被直接引入，將不受 patch_json 控制：

import json 
from json import dumps 
 
patch_json() 
 
# 執(zhí)行 json 模塊原來的版本，而不是 ujson 版本 
dumps(some_data) 
# 執(zhí)行 ujson 版本 
json.dumps(some_data) 

因此，許多應(yīng)用猴子補(bǔ)丁的程序，在開頭處便要執(zhí)行替換邏輯，確保類似的現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生。

猴子補(bǔ)丁的應(yīng)用范圍很廣，一般用來特?fù)Q類庫實(shí)現(xiàn)或者在單元測試中進(jìn)行 mock 。諸如greenlet 采用猴子補(bǔ)丁將阻塞的庫函數(shù)替換成非阻塞的版本：

import gevent.monkey 
gevent.monkey.patch_all() 

由于猴子補(bǔ)丁可能會(huì)影響代碼的可讀性，應(yīng)用不當(dāng)可能導(dǎo)致一些奇怪的問題，因此不能濫用。

實(shí)際上，除了猴子補(bǔ)丁，Python 還提供了 reload 函數(shù)，用于重新加載模塊。那么，我們應(yīng)該如何使用 reload 函數(shù)呢?它有哪些局限性嗎?