在运行时递归遍历 Python 继承树

Question

我正在用 Python 编写一些序列化/反序列化代码，这些代码将从一些 JSON 中读取/写入继承层次结构。在发送请求之前，不会知道确切的组成。

因此，我认为递归内省要发出的 Python 类层次结构的优雅解决方案，然后在通过树返回的过程中，在 Python 中安装正确的值基本类型。

E.g.,

A
|
|\
| \
B  C

如果我在 B 上调用我的“内省”例程，它应该返回一个字典，其中包含从 A 的所有变量到其值以及 B 的变量及其值的映射。

就目前而言，我可以查看 B.__slots__ 或 B.__dict__，但我只能从那里提取 B 的变量名称。

在仅给出 B 的情况下，如何获取 A 的 __slots__/__dict__ ？ （或C）。

我知道Python并不像C++和C++那样直接支持转换。它的后代做——

Answer 1

您可以尝试使用 type.mro() 方法来查找方法解析顺序。

class A(object):
        pass

class B(A):
        pass

class C(A):
        pass

a = A()
b = B()
c = C()

>>> type.mro(type(b))
[<class '__main__.B'>, <class '__main__.A'>, <type 'object'>]
>>> type.mro(type(c))
[<class '__main__.C'>, <class '__main__.A'>, <type 'object'>]

或

>>> type(b).mro()

---

编辑：我以为你想做这样的事情......

>>> A = type("A", (object,), {'a':'A var'})  # create class A
>>> B = type("B", (A,), {'b':'B var'})       # create class B
>>> myvar = B()

def getvars(obj):
    ''' return dict where key/value is attribute-name/class-name '''
    retval = dict()
    for i in type(obj).mro():
        for k in i.__dict__:
            if not k.startswith('_'):
                retval[k] = i.__name__
    return retval

>>> getvars(myvar)
{'a': 'A', 'b': 'B'}

>>> for i in getvars(myvar):
    print getattr(myvar, i)   # or use setattr to modify the attribute value

A Var
B Var

Answer 2

也许您可以进一步澄清您在寻找什么？

目前你的描述根本没有描述Python。假设在您的示例中 A、B 和 C 是类的名称：

class A(object) :
...     def __init__(self) :
...             self.x = 1
class B(A) :
...     def __init__(self) :
...             A.__init__(self)
...             self.y = 1

那么可以将运行时实例创建为：

b = B()

如果您查看运行时对象的字典，那么它自己的变量和属于 的变量之间没有区别它的超类。例如：
dir(b)

[ ... snip lots of double-underscores ... , 'x', 'y']

所以你的问题的直接答案是它已经像这样工作了，但我怀疑这对你没有多大帮助。没有显示的是方法，因为它们是类名称空间中的条目，而变量位于对象的名称空间中。如果您想查找超类中的方法，请按照前面的回复中所述使用 mro() 调用，然后查看列表中类的名称空间。

当我寻找更简单的 JSON 序列化方法时，我在 pickle 模块中发现了一些有趣的东西。一个建议是，您可能想要 pickle/unpickle 对象，而不是编写自己的对象来遍历层次结构。 pickle 输出是 ASCII 流，您可以更轻松地将其来回转换为 JSON。 PEP 307 中有一些起点。

另一个建议是查看 __reduce__ 方法，在您想要序列化的对象上尝试它，因为它可能就是您正在寻找的对象。

Answer 3

如果您只需要一棵树（而不是菱形继承），有一个简单的方法可以做到。通过分支 [object, [children]] 和叶子 [object, [[]]] 的嵌套列表来表示树。

然后，通过定义递归函数：

def classTree(cls): # return all subclasses in form of a tree (nested list)
    return [cls, [[b for c in cls.__subclasses__() for b in classTree(c)]]]

您可以得到继承树：

class A():
    pass
class B(A):
    pass
class C(B):
    pass
class D(C):
    pass
class E(B):
    pass

>>> classTree(A)
[<class 'A'>, [[<class 'B'>, [[<class 'C'>, [[<class 'D'>, [[]]]], <class 'E'>, [[]]]]]]]

这很容易序列化，因为它只是一个列表。如果您只需要名称，请将 cls 替换为 cls.__name__。

对于反序列化，您必须从文本中获取类。如果您需要更多帮助，请在您的问题中提供详细信息。