以原生方式调用用户自定义函数

【问题标题】：Calling user-defined function as native | Python以原生方式调用用户自定义函数 | Python
【发布时间】：2012-08-26 19:19:56
【问题描述】：

我正在构建一个类似于 Mathwork 的 Simulink 或 Tanner-Spice 的系统，其中用户使用可用的运算符定义函数。然后我需要运行该函数并将响应返回给用户。我正在使用 Javascript 进行 UI 交互。在内部，用户定义函数 (UDF) 被捕获为 JSON 并传递到解析此 JSON 的 Python 服务器。

我的问题是，我现在如何运行这个 UDF？我不担心恶意用户利用这种能力进行黑客攻击，因为我所有的用户都是受信任的。

我认为的一种方法是将 UDF 作为 python 脚本写入磁盘，然后运行 commands.getstatusoutput()。这里的问题是该函数可能需要多个输入，而无法传递这些。

我正在寻找的是能够动态加载新的 python 文件及其函数，并能够调用它们。

找到了一篇解释如何执行此操作的博客文章。我想问题是我没有使用正确的关键字进行搜索。

无论如何，David Janes 的博客 here 解释了如何动态加载 python 脚本。

如果有更好的方法来做我想做的事，我仍然会邀请你们发表评论并提出建议。

谢谢，尼克

【问题讨论】：

UDF 是 Python 可调用的吗？如果是这样，您可以像在this answer 中那样编组/腌制它。
感谢您的评论@ezod。我从未使用过 marshal/pickle，基本文档看起来有点复杂。它在我的情况下可能有用，但我必须深入细节来验证它。
即使您信任您的用户，但这并不意味着您可以信任输入。如果这样做，您将让它们和您的网站对CSRF 漏洞利用等开放。

标签： python dynamic load user-defined-functions

【解决方案1】：

这是一个简单的类，它可以从代码字符串、文件或代码对象中创建类似模块的对象：

class DynamicModule(object):
    def __init__(self, code):
        exec code in self.__dict__

示例用法：

>>> mod = DynamicModule("""
... def foo(x, y):
...     print x**2 + y
... """)
>>> 
>>> mod.foo(10, 20)

文件示例（假设/tmp/hello.py 包含一个名为hello 的函数）：

>>> mod2 = DynamicModule(open('/tmp/hello.py'))
>>> mod2.hello('World')
Hello, World!

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以为此使用exec 模块，因为输入是可信的。

exec 文档：http://docs.python.org/reference/simple_stmts.html#exec

文档摘录：

This statement supports dynamic execution of Python code. The first expression should evaluate to either a string, an open file object, or a code object. If it is a string, the string is parsed as a suite of Python statements which is then executed (unless a syntax error occurs). [1] If it is an open file, the file is parsed until EOF and executed. If it is a code object, it is simply executed. In all cases, the code that’s executed is expected to be valid as file input (see section File input).

但是，您应该注意，在使用 exec 时，您不能在函数之外使用 return 或 yield 语句。

例子：

your_json_data="def example(arg1,arg2):    print arg1,arg2"
exec(your_json_data)
example("Hello","World")
##Output: "Hello World"

【讨论】：

感谢您指出exec。尽管就我而言，这可能行不通。我正在运行一个服务器（比如 myserver）。它有一个特定的数据结构（比如一个数组），它想要传递给一个保存在 python 文件（比如udfile.py）中的 UDF（比如userfunc()）。我希望能够致电userfunc(array)。 exec 让我只运行 udfile.py 而不是加载它作为一个模块并使用参数调用userfunc。如果我错了，请纠正我。
您必须将其保存为文件吗？您可以直接从json 数据中获取exec 数据，并且可以像使用模块一样使用它。我将在我的答案中添加一个示例。

【解决方案3】：

要导入sys.path 中具有固定名称的 Python 文件：

import mod # it can import mod.py file

result = mod.some_function(*args)

如果模块名称在字符串中，则导入模块：

import importlib

m = importlib.import_module("mod")
result = m.some_function(*args)

如果模块的内容包含在字符串中：

ns = {}
exec """

def some_function(a, b):
    return a + b

# other functions, classes or any code
""" in ns

result = ns['some_function'](1, 2)
print result # -> 3

如果您不能完全控制输入，那么您应该在受限环境中执行上述代码，例如，您可以将字符串发送到a sandboxed pypy interpreter。

Python 可以解析 Python

有ast module可以帮助您以安全的方式解析和操作代码，例如：Evaluating a mathematical expression in a string。

【讨论】：