Python 数据类继承与类变量

Question

考虑以下示例代码

from dataclasses import dataclass, field
from typing import ClassVar


@dataclass
class Base:
    x: str = field(default='x', init=False)


@dataclass
class A(Base):
    name: str


@dataclass
class B(Base):
    name: str


a = A('test_a')
b = B('test_b')

a.x = 'y'
a.x  # prints 'y'
b.x  # prints 'x'

按预期打印“y”和“x”。

现在我想让 x 成为 dict 类型的 ClassVar:

from dataclasses import dataclass, field
from typing import ClassVar, Dict


@dataclass
class Base:
    x: ClassVar[Dict[str, str]] = field(default={'x': 'x'}, init=False)


@dataclass
class A(Base):
    name: str


@dataclass
class B(Base):
    name: str


a = A('test_a')
b = B('test_b')

a.x['y'] = 'y'
a.x
b.x

但是，现在的输出是

a.x => {'x': 'x', 'y': 'y'}
b.x => {'x': 'x', 'y': 'y'}

我希望只有 a.x 被修改，而 b.x 保持默认初始化值 `{'x': 'x'}。

如果该字段不是 ClassVar，那么我可以使用 default_factory=dict，但这不能与 ClassVar 结合使用因为它返回错误

 Field cannot have a default factory

Answer 1

类变量在父类和所有子类之间共享，因此您似乎想要的(在父类中声明的类变量，但子类获得可以操作的自己的副本)在概念上是不可能的。

如果你想正确地做到这一点，你必须在每个 child 中重新声明类变量:

from dataclasses import dataclass
from typing import ClassVar, Dict


@dataclass
class Base:
    x: ClassVar[Dict[str, str]] = {'x': 'x'}


@dataclass
class A(Base):
    x: ClassVar[Dict[str, str]] = {'x': 'x'}
    name: str


@dataclass
class B(Base):
    x: ClassVar[Dict[str, str]] = {'x': 'x'}
    name: str

a = A('test_a')
b = B('test_b')

a.x['y'] = 'y'
a.x
b.x

现在给出

a.x => {'x': 'x', 'y': 'y'}
b.x => {'x': 'x'}

---

但如果这太麻烦或不切实际，我有这把漂亮的步枪给你。它不使用 ClassVar，而是将您的需求作为函数显式编程到基类中，并使其看起来像带有 @property 装饰器的属性:

from dataclasses import dataclass
from typing import Dict


@dataclass
class Base:

    @property
    def x(self) -> Dict[str, str]:
        cls = type(self)
        # first call per child class instance will initialize a proxy
        if not hasattr(cls, "_x"):
            setattr(cls, "_x", {"x": "x"})  # store the actual state of "x" in "_x"
        return getattr(cls, "_x")


@dataclass
class A(Base):
    name: str


@dataclass
class B(Base):
    name: str


a_1 = A('test_a_1')
a_2 = A('test_a_2')
b = B('test_b')

a_1.x['y'] = 'y'
a_1.x
a_2.x
b.x

这也仅在子类实例之间正确共享 x，但您无需在每个新子类实例中写入额外的行:

a.x => {'x': 'x', 'y': 'y'}
a_1.x => {'x': 'x', 'y': 'y'}
b.x => {'x': 'x'}

需要注意的是，与 ClassVar 不同，您无法在没有实例的情况下调用类的属性，例如A.x 不起作用。但看来你并没有试图这样做。