你应该做什么

Question

我有一个基类，以及从中继承的几个子类。我试图动态地检测哪些子类动态地从基类继承。我目前正在通过动态导入基类__init__()中的所有子类，然后使用__subclasses__()方法来完成它。

我有以下文件结构：

proj/
|-- __init__.py
|-- base.py
`-- sub
    |-- __init__.py
    |-- sub1.py
    |-- sub2.py
    `-- sub3.py

base.py：

import importlib

class Base(object):
    def __init__(self):
        importlib.import_module('sub.sub1')
        importlib.import_module('sub.sub2')
        importlib.import_module('sub.sub3')

    @classmethod
    def inheritors(cls):
        print(cls.__subclasses__())

b = Base()

b.inheritors()

sub1.py：

import sys
import os

sys.path.append(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))))

from base import Base

class Sub1(Base):
    pass

sub2.py：

import sys
import os

sys.path.append(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))))

from base import Base

class Sub2(Base):
    pass

最后是sub3.py：

import sys
import os

class Sub3(object):
    pass

您会注意到sub.sub1.Sub1和sub.sub2.Sub2都从base.Base继承而sub.sub3.Sub3没有。

当我打开IPython3并运行import base时，我得到以下输出：

In [1]: import base
[<class 'sub.sub1.Sub1'>, <class 'sub.sub2.Sub2'>]

上面的输出完全符合我的预期。当我使用Python命令行运行base.py时，它会变得奇怪：

python3 base.py
[<class 'sub.sub2.Sub2'>]
[]

现在我认为我理解在第二种情况下有两个打印，因为Python导入器最初在base.py全局变量中没有看到sys.modules，因此当导入子类时它将导入再次base.py，代码将再次执行。这个解释并没有解释为什么第一次打印[<class 'sub.sub2.Sub2'>]而不是[<class 'sub.sub1.Sub1'>]作为sub.sub1.Sub1首先被导入，并且它没有解释为什么只有sub.sub2.Sub2出现在{{{ 1}}而__subclasses__()没有。

任何可以帮助我理解Python如何在这方面工作的解释将非常感谢！

编辑：我想使用sub.sub1.Sub1运行模块，所以也许我可以指出正确的方向？

Answer 1

你结了。一个复杂的，不需要的结。我可以弄清楚 - 但我不知道我是否可以记住它以明确的方式解释发生了什么： - ）

但首先要做的一件事：这与“继承检测”关系不大，而与导入系统有关 - 这与你在一个复杂的结中捆绑在一起。

因此，您得到了意外的结果，因为当您执行python base.py时，base的内容将被记录为__main__中名为sys.modules的模块。通常，Python永远不会导入模块并再次运行相同的代码：在创建尝试导入现有模块的import语句时，它只会创建一个与现有模块相关的新变量。如果该模块尚未完成其主体的执行，则并非所有类或变量都出现在存在第二个import语句的位置。对importlib的调用不会更好 - 他们只是不会自动化变量biding部分。当您执行循环导入时，更改导入路径，并从另一个文件导入名为base的模块，Python不知道base是__main__ base。因此，新的获取新的导入，并在sys.modules中获得第二个条目，__class__。

如果您只是在您的继承者方法中打印@classmethod def inheritors(cls): print("At class {}. Subclasses: {}".format(__class__, cls.__subclasses__()))，那么很明显：

__main__.Base

然后你会看到“base.Base”有“sub2”子类，base.py没有子类。

现在，让我试着为它设定时间表：

__main__导入为b = Base()并向上运行到__init__行。此时Base的sub1方法将导入子模块
运行子模块base，更改sys.path，和重新导入base.py作为__init__模块。
的内容运行基本模块，直到满足base.Base中的sub.sub1方法为止; 其中，它导入sys.modules，Python发现这个模块有已导入并位于Sub1。它的代码还没有已完成，但__init__基数尚未定义。
在base1的sub1导入中，sub.sub2尝试导入sub2。那是Python的新模块，因此导入
关于进口 import base，当满足base.Base时，Python会将模块识别为已导入（虽然，并非所有初始化代码完成） - 它只是为sub2全局变量带来名称别名，并且
Sub2被定义为sub.sub2
__init__导入完成，Python继续执行步骤（4）中的b.inheritors()方法; Python导入sub.sub3并恢复到base调用（来自main，而非来自base.Base）。此时唯一的子类 sub2是base.py - 已打印
导入 base完成sub.sub1后，Python继续执行bodu Sub1 - 类base.Base被定义为__main__.base.__init__
Python恢复sub.sub3执行，导入 sub.sub2 - 但它已经运行，__main__.Base.inheritors

__main__

sys.path.append，并打印否的子类。

这是复杂历史的终结。

你应该做什么

首先：如果您需要执行proj欺骗，那么您的软件包就会出现问题。如果您希望运行（并动态导入其他模块），请将您的包设为proj.__init__，并指向base以导入cls.__subclasses__ - 但停止使用sys.path查找内容在你自己的包中。

第二： cls调用没什么用处，因为它只会告诉你__init_subclass__的中间子类 - 如果有一个宏大的chid子类它会变成unoticed，

最常见的模式是拥有Base的子类的注册表 - 在创建它们时，只需将新类添加到此记录中。这可以用Python中的元类来完成。 3.6，或者使用Python 3.6及其上的GotFocus方法。

Python继承检测如何工作？

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