在 SQLAlchemy ORM 对象上复制字典和使用深度复制时出现问题

Question

我正在做一个模拟退火算法来优化给定的学生和项目分配。

这是来自维基百科的与语言无关的伪代码：

s ← s0; e ← E(s)                                // Initial state, energy.
sbest ← s; ebest ← e                            // Initial "best" solution
k ← 0                                           // Energy evaluation count.
while k < kmax and e > emax                     // While time left & not good enough:
  snew ← neighbour(s)                           // Pick some neighbour.
  enew ← E(snew)                                // Compute its energy.
  if enew < ebest then                          // Is this a new best?
    sbest ← snew; ebest ← enew                  // Save 'new neighbour' to 'best found'.
  if P(e, enew, temp(k/kmax)) > random() then   // Should we move to it?
    s ← snew; e ← enew                          // Yes, change state.
  k ← k + 1                                     // One more evaluation done
return sbest                                    // Return the best solution found.

以下是该技术的改编。我的主管说这个想法理论上很好。

首先，我从整组随机分配中选取一些分配（即学生及其分配项目的完整字典，包括项目的排名），复制它并将其传递给我的函数。我们将这个分配称为aOld（它是一个字典）。 aOld 有一个与其相关的权重，称为wOld。下面描述权重。

该函数执行以下操作：

• 让此分配，aOld 成为 best_node
• 从所有学生中，随机选择一些学生并将其放入列表中 剥离
• （DEALLOCATE）他们他们的项目 ++ 反映了项目（已分配 参数现在为 False）和讲师（如果不再分配一个或多个项目，则释放空位）
• 的 更改列表
• 尝试再次分配（重新分配）该列表项目中的每个人
• 计算权重（将排名相加，排名 1 = 1，排名 2 = 2...并且没有项目排名 = 101）
• 对于此新分配 aNew，如果权重wNew小于我一开始选取的分配权重wOld，那么这就是best_node（定义为上面的模拟退火算法）。将算法应用于 aNew 并继续。
• 如果wOld < wNew，然后再次将算法应用于aOld并继续。

分配/数据点表示为“节点”，这样 node = (weight, Allocation_dict,projects_dict, Lecturers_dict)

现在，我只能执行此算法一次，但我需要尝试使用数字 N（在维基百科片段中用 kmax 表示），并确保我始终拥有前一个 node 和 best_node 。

为了不修改我原来的字典（我可能想重置），我做了字典的浅拷贝。从我在文档中读到的内容来看，它似乎只复制引用，并且由于我的字典包含对象，因此更改复制的字典最终会更改对象。所以我尝试使用copy.deepcopy()。这些字典引用已经用SQLA映射的对象。

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问题：

针对所面临的问题，我得到了一些解决方案，但由于我对 Python 的使用非常陌生，所以它们对我来说听起来都相当神秘。

1. Deepcopy 不能很好地与 SQLA 配合使用。有人告诉我，ORM 对象上的深度复制可能存在问题，无法按您的预期工作。显然我最好“构建复制构造函数，即 def copy(self): return FooBar(....)”。 有人可以解释一下这意味着什么吗？

2. 我检查并发现 deepcopy 有问题，因为 SQLAlchemy 在您的对象上放置了额外的信息，即 _sa_instance_state< /code> 属性，我不想在副本中使用该属性，但该属性对于对象来说是必需的。有人告诉我：“有多种方法可以手动清除旧的 _sa_instance_state 并在对象上放置一个新的对象，但最简单的方法是使用 __init__() 创建一个新对象 并设置重要的属性，而不是进行完整的深层复制。” 这到底是什么意思？我是否要创建一个与旧的映射类类似的新的未映射类？

3. 另一种解决方案是我必须“在您的对象上实现 __deepcopy__() 并确保设置新的 _sa_instance_state 时，sqlalchemy.orm.attributes 中的函数可以帮助实现这一点。” 这又超出了我的范围，所以有人可以解释一下它的含义吗？

4. 一个更一般的问题：鉴于上述信息，是否有关于如何维护 < 的信息/状态的建议？如果我的实际对象（由字典引用，因此是节点）由于释放/重新分配而发生变化，则 code>best_node （必须始终在我的 while 循环中持续存在）和 previous_node正在发生？也就是说，不使用副本？

Answer 1

我有另一个可能的解决方案：使用事务。这可能仍然不是最好的解决方案，但实施起来应该更快。

首先像这样创建会话：

# transactional session
Session = sessionmaker(transactional=True)
sess = Session()

这样它将是事务性的。事务的工作方式是 sess.commit() 将使您的更改永久化，而 sess.rollback() 将恢复它们。

在模拟退火的情况下，您希望在找到新的最佳解决方案时进行承诺。在以后的任何时候，您都可以调用 rollback() 将状态恢复到该位置。

Answer 2

您不想像这样复制 sqlalchemy 对象。您可以实现自己的方法，使副本足够容易，但这可能不是您想要的。您不希望数据库中存在学生和项目的副本，是吗？所以不要复制该数据。

所以你有一个字典来保存你的分配。在此过程中，您不应该修改 SQLAlchemy 对象。所有可以修改的信息都应该存储在这些字典中。如果您需要修改对象以考虑到这一点，请在最后将数据复制回来。