在超类构造函数中添加子类中的方法

Question

我想自动向 Python 子类添加方法（更具体地说：方法别名）。如果子类定义了一个名为“get”的方法，我想将方法​​别名“GET”添加到子类的字典中。

为了不重复我自己，我想在基类中定义这个修改例程。但是如果我检查基类 __init__ 方法，则没有这样的方法，因为它是在子类中定义的。通过一些源代码，它会变得更加清晰：

class Base:

    def __init__(self):
        if hasattr(self, "get"):
            setattr(self, "GET", self.get)


class Sub(Base):

    def get():
        pass


print(dir(Sub))

输出：

['__doc__', '__init__', '__module__', 'get']

它还应该包含 'GET'。

有没有办法在基类中做到这一点？

Answer 1

您的类的 __init__ 方法将一个绑定方法作为属性添加到您的类的实例。这与将属性添加到类中并不完全相同。通常，方法的工作原理是将函数作为属性存储在类中，然后创建方法对象，因为这些函数作为属性从任一类中检索（创建只知道它们所属的类的未绑定方法）或实例（创建绑定方法，它知道它们的实例。）

这与您正在做的有什么不同？好吧，您分配给特定实例的GETinstance属性，而不是类。绑定方法成为实例数据的一部分：

>>> s.__dict__
{'GET': <bound method Sub.get of <__main__.Sub object at 0xb70896cc>>}

请注意该方法如何位于键 GET 下，而不是在 get 下。 GET 是一个实例属性，但 get 不是。这在很多方面都有细微的不同：类对象中不存在该方法，因此您无法执行 Sub.GET(instance) 来调用 Sub的 GET 方法，即使您可以执行 Sub.get(instance)。其次，如果您有一个 Sub 子类，它定义了自己的 GET 方法，但没有定义自己的 get 方法，则实例属性将使用基类中绑定的 get 方法隐藏子类 GET 方法。第三，它在绑定方法和实例之间创建循环引用：绑定方法具有对实例的引用，并且实例现在存储对绑定方法的引用。通常绑定的方法不会存储在实例上，部分原因是为了避免这种情况。循环引用通常不是一个大问题，因为我们现在有 cycling-gc 模块 (gc) 来处理它们，但它不能总是清理引用循环（例如，当您的类也有一个 __del__ 方法。）最后，存储绑定方法对象通常会使您的实例不可序列化：大多数序列化程序（例如 pickle）无法处理绑定方法。

您可能不关心这些问题，但如果您关心，那么有一个更好的方法来实现您想要做的事情：元类。您可以在创建类时将普通函数分配给类属性，而不是在创建实例时将绑定方法分配给实例属性：

class MethodAliasingType(type):
    def __init__(self, name, bases, attrs):
        # attrs is the dict of attributes that was used to create the
        # class 'self', modifying it has no effect on the class.
        # So use setattr() to set the attribute.
        for k, v in attrs.iteritems():
            if not hasattr(self, k.upper()):
                setattr(self, k.upper(), v)
        super(MethodAliasingType, self).__init__(name, bases, attrs)

class Base(object):
    __metaclass__ = MethodAliasingType

class Sub(Base):
    def get(self):
        pass

Now、Sub.get 和 Sub.GET实际上是别名，并且在子类中重写一个而不是另一个可以按预期工作。

>>> Sub.get
<unbound method Sub.get>
>>> Sub.GET
<unbound method Sub.get>
>>> Sub().get
<bound method Sub.get of <__main__.Sub object at 0xb708978c>>
>>> Sub().GET
<bound method Sub.get of <__main__.Sub object at 0xb7089a6c>>
>>> Sub().__dict__
{}

（当然，如果您不想覆盖其中一个而不是另一个，您只需在元类中将其设置为错误即可。）您可以使用 class 执行与元类相同的操作装饰器（在 Python 2.6 及更高版本中），但这意味着需要在 Base 的每个子类上使用类装饰器——类装饰器不会被继承。

Answer 2

这是因为 Sub 类尚未启动，请在其实例中执行此操作，例如

>>> s=Sub()
>>> dir(s)
['GET', '__doc__', '__init__', '__module__', 'get']
>>>

Answer 3

在派生类中创建一个派生构造函数来设置属性。