python - 如何在元类中自动生成属性？

Question

如何使用元类在Python中生成属性？ 我有一些数据记录，其中的字段之间有一些关系。 我希望将每个记录作为类型(类)并自动生成这些属性和关系。

我想将此关系指定为数据结构(例如字典)并自动生成具有属性的类

Record 1
        Field        description
       ----------------------------
        numOfPin      no# of following pin array
        pin_array     array with numOfpin elements
        read_result   if opt_flag bit 0 is set, invalid. ignore this value
        opt_flag       ...
Record 2
   ....

编辑:澄清.. 缺失/无效字段和可选标志的属性逻辑对于所有记录都是相同的。所以我想在元类中抽象它。

例如伪Python代码:

record1_spec = { 'numOfpin', ('pin_array','numOfPin'),
                 'opt_flag', ('read_result','opt_flag') }
record2_spec = { 'numOfsite', ('site_array','numOfsite'),
                 'opt_flag', ('test_result','opt_flag') }

class MetaClass:
    getter_generator( ele, opt ):
       if opt : return ele
       else return None

    get class name (eg. record1) then fetch record_spec to create class
    for ele in record_spec:
       if ele is tuple type:   # relation between field
           class.attribute[ele[0]] = getter_generator(ele[0], ele[1])


class record1(metaclass = Metaclass):
    ...

然后 record1 类将具有 record1_spec 中定义的所有属性。 逻辑是，如果设置了某个选项字段，则某些属性会返回适当的值。

Answer 1

好吧，让我们看看兔子洞有多深......

您似乎需要做两件事。一种是动态创建属性，另一种是添加它们。首先让我们看看属性的创建，这非常简单 - 通过在函数定义之前放置 @property 来创建属性，或者按照装饰器的行为来创建 - 调用 property 以函数作为参数。因此，我们动态创建一个函数，并对其调用 property，很简单:

def make_property(params):
    def fn(self):
         return use_self_and_params_to_calculate_result(self, params)
    return property(fn)

例如 params 可以是一个字段名称，然后您可以通过在内部执行 return getattr(self, fieldname) 返回它(即 fn)函数。

现在进入下一部分，创建类。类创建中的 metaclass 参数仅直接用于此目的 - 它不必是实际的元类，它只是被调用并且应该返回被视为类的东西。正常的用例虽然是让 metaclass 参数作为类的类型，但在这种情况下我们实际上不需要它:

def meta(name, bases, attrs):
    attrs = dict(attrs)

    attrs["x"] = make_property("_x")

    return type(name, bases, attrs)

class record1(metaclass=meta):
    pass

现在我们可以通过globals()在meta中查找record1_spec (meta) > 是用 "record1" 作为第一个参数调用的)，但这有什么乐趣呢。让我们更深入地挖掘这个兔子洞，meta 只是用您在基类所在的位置放置的任何内容来调用 - 它恰好是 type 希望它们是类，但我们不需要这样做，我们只需要在调用 type 时确保这是真的:

def meta(name, bases, attrs):
    record_spec = bases[0]
    bases = bases[1:]

    attrs = dict(attrs)

    examine_record_spec_and_populate_attrs(attrs, record_spec)
    attrs["spec"] = record_spec

    return type(name, bases, attrs)

class record1(['numOfpin', ('pin_array','numOfPin'), 
              'opt_flag', ('read_result','opt_flag')], metaclass=meta):
    pass

如果您需要的话，您可以找到 record1.spec 的规范。如果您的记录规范采用键值对形式(即像dict)，您甚至可以在类定义中使用关键字参数:

 def meta(name, bases, attrs, **spec):
    attrs = dict(attrs)

    examine_record_spec_and_populate_attrs(attrs, spec)
    attrs["spec"] = spec

    return type(name, bases, attrs)

class record1(numOfpin = ('pin_array','numOfPin'), 
              opt_flag = ('read_result','opt_flag'), metaclass=meta):
    pass