如何在元类中键入提示动态设置的类属性？

Question

当我动态设置类的属性时：from typing import TypeVar, Generic, Optional, ClassVar, Anyclass IntField:    type = intclass PersonBase(type):    def __new__(cls):        for attr, value in cls.__dict__.items():            if not isinstance(value, IntField):                continue            setattr(cls, attr, value.type())        return clsclass Person(PersonBase):    age = IntField()person = Person()print(type(Person.age)) # <class 'int'>print(type(person.age)) # <class 'int'>person.age = 25 # Incompatible types in assignment (expression has type "int", variable has type "IntField")该类型的age属性将是类型int，但MyPy不能遵循。有没有办法让 MyPy 理解？Django 已经实现了：from django.db import modelsclass Person(models.Model):    age = models.IntegerField()person = Person()print(type(Person.age)) # <class 'django.db.models.query_utils.DeferredAttribute'>print(type(person.age)) # <class 'int'>person.age = 25  # No errorDjango 是如何做到这一点的？

Answer 1

由于您在类上定义字段，实用的方法是对字段进行类型提示。请注意，您必须告诉mypy不要检查线路本身。

class Person(PersonBase):

    age: int = IntField()  # type: ignore

这是最小的变化，但相当不灵活。

您可以使用带有假签名的辅助函数来创建自动键入的通用提示：

from typing import Type, TypeVar

T = TypeVar('T')

class __Field__:

    """The actual field specification"""

    def __init__(self, *args, **kwargs):

        self.args, self.kwargs = args, kwargs

def Field(tp: Type[T], *args, **kwargs) -> T:

    """Helper to fake the correct return type"""

    return __Field__(tp, *args, **kwargs)  # type: ignore

class Person:

    # Field takes arbitrary arguments

    # You can @overload Fields to have them checked as well

    age = Field(int, True, object())

这就是attrs库提供其遗留提示的方式。这种风格允许隐藏注释的所有魔法/技巧。

由于元类可以检查注释，因此无需在 Field 上存储类型。您可以Field对元数据使用裸，对类型使用注释：

from typing import Any

class Field(Any):  # the (Any) part is only valid in a .pyi file!

    """Field description for Any type"""

class MetaPerson(type):

    """Metaclass that creates default class attributes based on fields"""

    def __new__(mcs, name, bases, namespace, **kwds):

        for name, value in namespace.copy().items():

            if isinstance(value, Field):

                # look up type from annotation

                field_type = namespace['__annotations__'][name]

                namespace[name] = field_type()

        return super().__new__(mcs, name, bases, namespace, **kwds)

class Person(metaclass=MetaPerson):

    age: int = Field()

这就是attrs提供其 Python 3.6+ 属性的方式。它既通用又符合注释风格。请注意，这也可以与常规基类而不是元类一起使用。

class BasePerson:

     def __init__(self):

         for name, value in type(self).__dict__.items():

             if isinstance(value, Field):

                 field_type = self.__annotations__[name]

                 setattr(self, name, field_type())

class Person(BasePerson):

    age: int = Field()

Answer 2

Patrick Haugh 是对的，我试图以错误的方式解决这个问题。描述符是要走的路：

from typing import TypeVar, Generic, Optional, ClassVar, Any, Type

FieldValueType = TypeVar('FieldValueType')

class Field(Generic[FieldValueType]):

    value_type: Type[FieldValueType]

    def __init__(self) -> None:

        self.value: FieldValueType = self.value_type()

    def __get__(self, obj, objtype) -> 'Field':

        print('Retrieving', self.__class__)

        return self

    def __set__(self, obj, value):

        print('Updating', self.__class__)

        self.value = value

    def to_string(self):

        return self.value

class StringField(Field[str]):

    value_type = str

class IntField(Field[int]):

    value_type = int

    def to_string(self):

        return str(self.value)

class Person:

    age = IntField()

person = Person()

person.age = 25

print(person.age.to_string())

MyPy可以完全理解这一点。谢谢！