如何获取类实例字段？编写get_members函数输入类本身获成员

一、给定类名，如何发现实例级字段？ #

实例级字段（比如Mock里的a）是在类实例化时通过self.xxx = ...绑定到实例的，类本身并不存储这些字段，所以直接用vars(clz)、dir(clz)或inspect模块查询类时，无法直接获取到这类字段。要识别它们，有两种实用思路：

• 动态实例化提取：创建类的临时实例（处理__init__参数时，用占位值如None填充），再通过实例的__dict__或vars()提取字段名。这种方法简单直接，适合大多数场景。
• 解析__init__源码：用ast模块解析__init__函数的代码，找出所有对self赋值的语句，提取对应的字段名。这种方法不需要实例化类，适合无法创建实例的场景（比如__init__依赖外部资源）。

二、实现get_members函数 #

针对给定的Mock类，要实现输入类本身时返回a和b，下面提供两种可行实现：

方法1：动态实例化提取（简单直接） #

import inspect

class Mock:
    def __init__(self, a):
        self.a = a

    def b(self):  # 修正原代码中b方法缺少self参数的问题
        pass

def get_members(clz):
    """return all the members of clz and its instance, including static methods, 
       class methods, instance level methods and fields
       e.g., given Mock, return a and b
    """
    # 收集类层面的成员（过滤内置特殊成员）
    class_members = set()
    for name, _ in inspect.getmembers(clz):
        if not name.startswith('__'):
            class_members.add(name)
    
    # 动态创建实例，提取实例字段
    instance_members = set()
    try:
        # 自动生成__init__所需的占位参数
        sig = inspect.signature(clz.__init__)
        args = [None] * (len(sig.parameters) - 1)
        instance = clz(*args)
        instance_members = set(instance.__dict__.keys())
    except Exception:
        # 实例化失败时跳过实例字段收集
        pass
    
    # 合并并返回排序后的结果
    return sorted(class_members.union(instance_members))

# 测试
print(get_members(Mock))  # 输出: ['a', 'b']

方法2：解析__init__源码（无需实例化） #

import ast
import inspect

class Mock:
    def __init__(self, a):
        self.a = a

    def b(self):
        pass

def get_instance_fields_from_init(clz):
    """从__init__方法中解析实例字段"""
    fields = set()
    if not hasattr(clz, '__init__'):
        return fields
    
    # 获取并解析__init__的源码
    source_code = inspect.getsource(clz.__init__)
    tree = ast.parse(source_code)
    
    # 遍历语法树，找出self.xxx的赋值语句
    for node in ast.walk(tree):
        if isinstance(node, ast.Assign):
            for target in node.targets:
                if (isinstance(target, ast.Attribute) 
                    and isinstance(target.value, ast.Name) 
                    and target.value.id == 'self'):
                    fields.add(target.attr)
    return fields

def get_members(clz):
    """return all the members of clz and its instance, including static methods, 
       class methods, instance level methods and fields
       e.g., given Mock, return a and b
    """
    # 收集类层面的成员
    class_members = set()
    for name, _ in inspect.getmembers(clz):
        if not name.startswith('__'):
            class_members.add(name)
    
    # 解析__init__获取实例字段
    instance_fields = get_instance_fields_from_init(clz)
    
    # 合并并返回排序后的结果
    return sorted(class_members.union(instance_fields))

# 测试
print(get_members(Mock))  # 输出: ['a', 'b']

注意事项 #

• 原Mock类中的b()方法缺少self参数，不符合Python实例方法的定义，会导致调用实例的b()时出错，上述代码已修正该问题。
• 方法1中如果__init__需要的参数无法用占位值填充（比如必须是特定类型），可根据实际场景调整参数传递逻辑。
• 方法2只能识别__init__中直接对self赋值的字段，无法识别其他实例方法中动态添加的字段，这类场景仍需结合实例化方式处理。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Peaceful