python - Python 中的动态子类化

Question

我正在开发的库中有许多原子类(Components/Mixins，不太确定如何调用它们)，它们将被应用程序子类化。创建这种原子性是为了让应用程序只能使用它们需要的特性，并通过多重继承组合组件。

但是，有时无法确保这种原子性，因为某些组件可能依赖于另一个组件。例如，假设我有一个组件可以为对象提供图形表示，另一个组件使用该图形表示来执行一些碰撞检查。第一个是纯原子的，但是后者要求当前对象已经子类化了这个图形表示组件，这样它的方法就可以使用了。这是一个问题，因为我们必须以某种方式告诉这个库的用户，为了使用某个组件，他们还必须继承另一个组件。我们可以使这个碰撞组件成为视觉组件的子类，但是如果用户也将这个视觉组件子类化，它就不会工作，因为类不在同一级别(不像简单的菱形关系，这是需要的)，并且会给出程序员难以理解的神秘元类错误。

因此，我想知道是否有任何很酷的方法，通过元类重定义或使用类装饰器，来标记这些非原子组件，当它们被子类化时，额外的依赖将被注入(inject)到当前对象中，如果它尚不可用。示例:

class AtomicComponent(object):
    pass

@depends(AtomicComponent)  # <- something like this?
class UnAtomicComponent(object):
    pass

class UserClass(UnAtomicComponent): #automatically includes AtomicComponent
    pass

class UserClass2(AtomicComponent, UnAtomicComponent): #also works without problem
    pass

有人可以提示我该怎么做吗？或者如果有可能...

编辑: 由于元类解决方案是最好的解决方案是值得商榷的，因此我将在 2 天内不接受它。

其他解决方案可能是改进错误消息，例如，执行类似 UserClass2 的操作会给出一个错误，指出 UnAtomicComponent 已经扩展了该组件。然而，这会产生一个问题，即不可能使用两个 UnAtomicComponents，因为它们会在不同级别上子类化对象。

Answer 1

“元类”

这就是他们的目的!在创建类时，类参数贯穿于 元类代码，例如，您可以在其中检查基础并进行更改。

这运行没有错误——尽管它没有保留所需类的顺序 标有“depends”装饰器:

class AutoSubclass(type):
    def __new__(metacls, name, bases, dct):
        new_bases = set()
        for base in bases:
            if hasattr(base, "_depends"):
                for dependence in base._depends:
                    if not dependence in bases:
                        new_bases.add(dependence)
        bases = bases + tuple(new_bases)
        return type.__new__(metacls, name, bases, dct)



__metaclass__ = AutoSubclass

def depends(*args):
    def decorator(cls):
        cls._depends = args
        return cls
    return decorator


class AtomicComponent:
    pass

@depends(AtomicComponent)  # <- something like this?
class UnAtomicComponent:
    pass

class UserClass(UnAtomicComponent): #automatically includes AtomicComponent
    pass

class UserClass2(AtomicComponent, UnAtomicComponent): #also works without problem
    pass

(我从“object”中删除了继承，因为我声明了一个全局 __metaclass__ 变量。所有类仍然是新样式类并具有这个元类。从对象或另一个类继承确实覆盖了全局__metaclass__变量，类级别__metclass__必须声明)

-- 编辑--

在没有元类的情况下，要走的路是让您的类正确地继承它们的依赖项。 Tehy 将不再是那个“原子”，但是，由于它们不能作为那个原子工作，所以可能无关紧要。

在下面的示例中，类 C 和 D 将是您的用户类:

>>> class A(object): pass
... 
>>> class B(A, object): pass
... 
>>> 
>>> class C(B): pass
... 
>>> class D(B,A): pass
... 
>>>