python 优雅地实现插件架构

近日，决定用 python 实现插件架构，于是上 stackoverflow 逛了一下，在这里发现一段代码，非常喜欢。

提醒各位大侠注意，我对这段代码作了一点小小的改动：原 PLUGINS 是 list 对象，改动后 PLUGINS 是 dict 对象。

代码先贴出来，以飨观众：

''' 插件架构 '''
# 平台
class TextProcessor(object):
    PLUGINS = {}

    def process(self, text, plugins=()):
        if plugins is ():
            for plugin_name in self.PLUGINS.keys():
                text = self.PLUGINS[plugin_name]().process(text)
        else:
            for plugin_name in plugins:
                text = self.PLUGINS[plugin_name]().process(text)
        return text

    @classmethod
    def plugin_register(cls, plugin_name):
        def wrapper(plugin):
            cls.PLUGINS.update({plugin_name:plugin})
            return plugin
        return wrapper

# 插件
@TextProcessor.plugin_register('plugin1')
class CleanMarkdownBolds(object):
    def process(self, text):
        return text.replace('**', '')

# 测试
processor = TextProcessor()
print(processor.PLUGINS) # {’plugin1': <class '__main__.CleanMarkdownBolds'>}
processed = processor.process(text="**foo bar**", plugins=('plugin1', ))
processed = processor.process(text="**foo bar**")

这段代码运行良好！但是它是单文件，不适合实际使用。

在实际项目中，上面的三个注释下面的部分一定是拆开的，其中插件一般都约定俗成地放到 plugins 子目录下。

为了实现这个想法，走了很多弯路，花了两天时间！这期间查阅了__metaclass__原理, __subclass__()函数, package的组织方式等等。最后真的灵光一闪，成功实现！

项目结构：

├─ myproject
     ├─ run.py
     ├─ app
          ├─ __init__.py
          ├─ main.py
          ├─ platform.py
          ├─ plugins
               ├─ __init__.py
               ├─ plugin1.py
               ├─ plugin2.py

完整代码

# mpyproject/app/platform.py
class TextProcessor(object):
    PLUGINS = {}

    def process(self, text, plugins=()):
        if plugins is ():
            for plugin_name in self.PLUGINS.keys():
                text = self.PLUGINS[plugin_name]().process(text)
        else:
            for plugin_name in plugins:
                text = self.PLUGINS[plugin_name]().process(text)
        return text

    @classmethod
    def plugin_register(cls, plugin_name):
        def wrapper(plugin):
            cls.PLUGINS.update({plugin_name:plugin})
            return plugin
        return wrapper

# mpyproject/app/plugins/plugin1.py
from ..platform import TextProcessor
@TextProcessor.plugin_register('plugin1')
class CleanMarkdownBolds(object):
    def process(self, text):
        return text.replace('**', '')

# mpyproject/app/plugins/plugin2.py
# 第二个插件！
from ..platform import TextProcessor
@TextProcessor.plugin_register('plugin2')
class CleanMarkdownItalic(object):
    def process(self, text):
        return text.replace('--', '')

# mpyproject/app/main.py
from .platform import TextProcessor
def test():
    processor = TextProcessor()
    print(processor.PLUGINS) # {’plugin1': <class '__main__.CleanMarkdownBolds'>}
    processed = processor.process(text="**foo bar**", plugins=('plugin1', ))
    processed = processor.process(text="--foo bar--")

# mpyproject/app/__init__.py
from .plugins import *

# mpyproject/app/plugins/__init__.py
__all__ = ['plugin1', 'plugin2']

# mpyproject/run.py
from app.main import test

test()

说明：

• 优雅地实现插件架构，app/__init__.py 与 app/plugins/__init__.py 两个文件起了相互呼应的作用
• 在 app 目录下，除了 app/__init__.py，不需要在别的任何地方显式地导入插件：from .plugins import * 或 from .plugins import plugin1
• 若想添加插件 plugin3.py，可将其复制到 plugins 目录下，然后修改 app/plugins/__init__.py 文件为 __all__ = ['plugin1', 'plugin2', 'plugin3']
• 插件是冷插拔的
• 插件不是懒加载

优化方向

• 热插拔
• 懒加载