如何监测Python文件的变化？

在Python开发中，我们经常会遇到需要监测文件变化的需求，比如当某个.py文件发生变化时，我们需要及时地重新加载模块，重新运行程序。本文将介绍如何使用Python内置的watchdog库来监测Python文件的变化。

安装watchdog库

watchdog是Python的一个第三方库，用来监测文件系统的变化，可以用pip来安装watchdog：

pip install watchdog

监测单个文件的变化

首先，我们先实现一个监测单个文件变化的程序。下面是一个例子，我们监测一个名为test.py的文件，当test.py文件发生变化时，程序会自动输出当前时间。

import time
from watchdog.observers import Observer
from watchdog.events import FileSystemEventHandler

class MyHandler(FileSystemEventHandler):
    def on_modified(self, event):
        if event.src_path == './test.py':
            print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()))

if __name__ == "__main__":
    event_handler = MyHandler()
    observer = Observer()
    observer.schedule(event_handler, './', recursive=True)
    observer.start()
    try:
        while True:
            time.sleep(1)
    except KeyboardInterrupt:
        observer.stop()
    observer.join()

在代码中，我们首先导入了watchdog库中的Observer和FileSystemEventHandler类。FileSystemEventHandler是一个抽象类，其中定义了各种文件系统事件的处理方法，我们只需要重写目标事件的处理方法即可。在这个例子中，我们只监测test.py文件的变化，其他文件的变化不会被监测。为了实现这个功能，我们在on_modified方法中加入了一个判断，如果变化的文件路径是”./test.py”，则输出当前时间。

在main函数中，我们先创建了一个MyHandler实例，然后创建了一个Observer实例，并使用schedule方法将MyHandler对象注册到Observer对象中。最后，调用start方法开始监测文件变化。try-except代码块用于捕获用户的KeyboardInterrupt操作，并在发生该操作时调用stop方法结束监测并退出程序。最后，使用join方法等待子线程执行完毕。

运行代码，当你修改test.py文件时，程序会自动输出当前的时间，表示程序成功监测到了文件变化。

监测目录中文件的变化

当需要监测一个目录中多个文件的变化时，我们可以使用watchdog库的特性，使用递归来实现监听目录。同样，我们可以使用FileSystemEventHandler类来实现目录中多个文件的监测。下面是一个例子，我们监测当前目录中所有.py文件的变化，当.py文件发生变化时，程序会自动输出当前时间。

import time
import os
import sys
from watchdog.observers import Observer
from watchdog.events import FileSystemEventHandler

class MyHandler(FileSystemEventHandler):
    def on_modified(self, event):
        if event.src_path.endswith('.py'):
            print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()))

if __name__ == "__main__":
    event_handler = MyHandler()
    observer = Observer()
    observer.schedule(event_handler, './', recursive=True)
    observer.start()
    try:
        while True:
            time.sleep(1)
    except KeyboardInterrupt:
        observer.stop()
    observer.join()

这个例子中，我们在MyHandler类的on_modified方法中判断了文件路径是否以.py为后缀，如果是，则打印出当前时间。

在main函数中，我们依然创建了一个MyHandler实例和Observer实例，并使用schedule方法注册MyHandler对象，监测整个目录。如果你运行这段代码，任何符合条件的.py文件发生变化时，程序会自动输出当前时间，表示文件变化已被监测到。

组合使用监测多个目录和文件

当我们需要监测多个目录和文件时，可以通过watchdog库的组合使用来实现。下面是一个例子，我们监测当前目录下的所有.py文件以及子目录中的main.py文件，当其中任意一个文件发生变化时，程序会自动输出当前时间。

import time
import os
import sys
from watchdog.observers import Observer
from watchdog.events import FileSystemEventHandler

class MyHandler(FileSystemEventHandler):
    def on_modified(self, event):
        if event.src_path.endswith('.py') and ('main.py' in event.src_path or '.' not in os.path.basename(event.src_path)):
            print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()))

if __name__ == "__main__":
    event_handler = MyHandler()
    observer = Observer()
    observer.schedule(event_handler, './', recursive=True)
    observer.start()
    try:
        while True:
            time.sleep(1)
    except KeyboardInterrupt:
        observer.stop()
    observer.join()

在这个例子中，我们在MyHandler类的on_modified方法中使用了更加复杂的判断条件，既判断文件路径是否以.py为后缀，又判断文件路径是否包含main.py或是否是子目录中的文件，从而只输出符合条件的文件变化。

在main函数中，我们同样创建了一个MyHandler实例和Observer实例，并使用schedule方法注册MyHandler对象，监测整个目录。如果你运行这段代码，在当前目录的任意.py文件或子目录中的main.py文件发生变化时，程序会自动输出当前时间，表示文件变化已被监测到。

结论

使用watchdog库来监测Python文件的变化非常简单，只需要导入Observer和FileSystemEventHandler类，重写其中的方法即可。我们可以通过比较灵活的判断条件，实现监测单个文件、目录中多个文件以及组合监测多个目录和文件。使用watchdog库，我们可以很容易地完成自动重载模块、重新运行程序等任务，大大提高了开发效率。