如何避免 python 中的并行类层次结构

Question

我python最近在我的代码中遇到了一种奇怪的小味道，我认为它与并行继承有关。这是我编造的一个小例子：class DogHabits:    def __init__(self):        self.habits = ['lick butt']class GermanShepherdHabits(DogHabits):    def __init__(self):        super().__init__()        self.habits.extend(['herd sheep'])class LabradorHabits(DogHabits):    def __init__(self):        super().__init__()        self.habits.extend(['hunt', 'pee on owner'])class Dog:    def __init__(self):        self.type = 'generic_dog'        self.my_habits = DogHabits()    def do_stuff(self):        for habit in self.my_habits.habits:            print(habit)class GermanShepherd(Dog):    def __init__(self):        self.type = 'german shepherd'        self.my_habits = GermanShepherdHabits()class Labrador(Dog):    def __init__(self):        self.type = 'labrador'        self.my_habits = LabradorHabits()if __name__ == "__main__":    german_shepherd = GermanShepherd()    print('\n{}'.format(german_shepherd.type))    german_shepherd.do_stuff()    labrador = Labrador()    print('\n{}'.format(labrador.type))    labrador.do_stuff()我有一个通用的狗类，具体的狗实现从中继承。每个狗类（包括通用/抽象类）都有一组习惯，它们本身由习惯的另一个类层次结构表示。令我恼火的是，我必须始终让两个层次结构完全相同。此外， 之间的继承在DogHabits习惯层次结构中很有用，但在狗层次结构中没有用，因为我需要为狗层次结构中的每个类实例化一个单独的习惯对象。什么是解毒剂？我可能想添加狗类的许多实现，更新相应的习惯层次结构听起来很乏味而且闻起来很糟糕......

Answer 1

这可能走得太远了，但我认为不需要单独的DogHabits课程。habits应该是类属性，而不是实例属性，并且可以由__init_subclass__.

class Dog:

    habits = ['lick butts']

    def __init_subclass__(cls, habits=None, **kwargs):

        super().__init_subclass__(**kwargs)

        if habits is not None:

            cls.habits = cls.habits + habits

class GermanShepherd(Dog, habits=['herd sheep']):

    def __init__(self):

        self.type = 'german shepherd'

class Labrador(Dog, habits=['pee on owner']):

    def __init__(self):

        self.type = 'labrador'

type本身也更像是一个类属性而不是实例属性，因为它只是已经由类本身编码的信息的（替代）字符串表示。由于您不会附加到现有值，因此只需在必要时设置类属性而不是通过__init_subclass：

class Dog:

    habits = ['lick butts']

    type = 'generic_dog'

    def __init_subclass__(cls, habits=None, **kwargs):

        super().__init_subclass__(**kwargs)

        if habits is not None:

            cls.habits = cls.habits + habits

class GermanShepherd(Dog, habits=['herd sheep']):

    type = 'german shepard'

class Labrador(Dog, habits=['pee on owner']):

    type = 'labrador'

class BlackLabrador(Labrador):

    pass  # E.g. if you are happy with inheriting Labrador.type

Answer 2

如果习惯需要一个类属性，而不是实例属性，这实际上可能是元类的一个很好的用途。

习惯不一定是一个简单的列表，它可以是其他东西，只要有加法和返回新的概念即可。（__add__或者__radd__在习惯课上我认为可以做到这一点）

class DogType(type):

    def __init__(cls, name, bases, attrs):

        """ this is called at the Dog-class creation time.  """

        if not bases:

            return

        #pick the habits of direct ancestor and extend it with 

        #this class then assign to cls.

        if "habits" in attrs:

            base_habits = getattr(bases[0], "habits", [])

            cls.habits = base_habits + cls.habits

class Dog(metaclass=DogType):

    habits = ["licks butt"]

    def __repr__(self):

        return f"My name is {self.name}.  I am a {self.__class__.__name__} %s and I like to {self.habits}"

    def __init__(self, name):

        """ dog instance can have all sorts of instance variables"""

        self.name = name

class Sheperd(Dog):

    habits = ["herds sheep"]

class GermanSheperd(Sheperd):

    habits = ["bites people"]

class Poodle(Dog):

    habits = ["barks stupidly"]

class StBernard(Dog):

    pass

for ix, cls in enumerate([GermanSheperd, Poodle, StBernard]):

    name = f"dog{ix}"

    dog = cls(name)

    print(dog)

输出：

My name is dog0.  I am a GermanSheperd %s and I like to ['licks butt', 'herds sheep', 'bites people']

My name is dog1.  I am a Poodle %s and I like to ['licks butt', 'barks stupidly']

My name is dog2.  I am a StBernard %s and I like to ['licks butt']

Answer 3

这个答案假设 DogHabits 比单纯的列表复杂得多，并且确实值得一个具有自己继承的专用类。

从设计的角度来看，我可以看到第一个问题是是否habits以及type应该是类成员还是实例成员。同样，这个答案假设有理由让他们成为实例成员。

我会在类文档中创建Habits一个内部类Dogs并声明它可以通过在以下子类中构建它的子类来定制Dogs：

 class Dog:

    class Habits:

        """Represents the habits of a Dog.

        It can be customized in a child class by creating in the subclass an

        inner class named Habits that would be a subclass of Dog.Habits

        """

        def __init__(self):

            self.habits = ['lick butt']

    def __init__(self, typ='generic_dog'):

        self.type = typ

        self.my_habits = self.__class__.Habits()

    def do_stuff(self):

        for habit in self.my_habits.habits:

            print(habit)

class GermanShepherd(Dog):

    class Habits(Dog.Habits):

        def __init__(self):

            super().__init__()

            self.habits.extend(['herd sheep'])

    def __init__(self):

        super().__init__('german shepherd')

class Labrador(Dog):

    class Habits(Dog.Habits):

        def __init__(self):

            super().__init__()

            self.habits.extend(['hunt', 'pee on owner'])

    def __init__(self):

        super().__init__('labrador')