Question

有没有办法知道对象实例化的上下文？到目前为止，我一直在搜索并尝试inspect模块（currentcontext），效果不佳。

例如

class Item:
    pass

class BagOfItems:
    def __init__(self):
        item_1 = Item()
        item_2 = Item()
item_3 = Item()

我想在item_3的实例化中引发异常（因为它在BagOfItems之外），而在item_1和item_2中没有这样做。我不知道元类是否可以解决这个问题，因为问题出现在实例化而非声明时。

持有者类（BagOfItems）无法实现检查，因为当Item实例化在其外部发生时，将不会进行检查。

Answer 1

当您使用Item()之类的内容实例化对象时，您基本上正在执行type(Item).__call__()，它会在调用序列中的某个位置调用Item.__new__()和Item.__init__()。这意味着，如果您浏览导致Item.__init__()的调用序列，您最终会找到不在Item或type(Item)中的代码。你的要求是堆栈中第一个这样的“上下文”以某种方式属于BagOfItem。

在一般情况下，您无法确定包含负责堆栈框架¹的方法的类。但是，如果您要求只能在类方法中实例化，则不再使用“一般情况”。方法的第一个参数始终是类的实例。因此，我们可以向上移动堆栈跟踪，直到找到一个方法调用，其第一个参数既不是Item的实例，也不是type(Item)的子类。如果框架有参数（即，它不是模块或类体），并且第一个参数是BagOfItems的实例，请继续。否则，引发错误。

请记住，像type(Item).__call__()这样的非显而易见的调用可能根本不会出现在堆栈跟踪中。我只是想为他们做好准备。

支票可以这样写：

import inspect

def check_context(base, restriction):
    it = iter(inspect.stack())
    next(it)  # Skip this function, jump to caller
    for f in it:
        args = inspect.getargvalues(f.frame)
        self = args.locals[args.args[0]] if args.args else None
        # Skip the instantiating calling stack
        if self is not None and isinstance(self, (base, type(base))):
            continue
        if self is None or not isinstance(self, restriction):
            raise ValueError('Attempting to instantiate {} outside of {}'.format(base.__name__, restriction.__name__))
        break

然后，您可以将其嵌入Item.__init__：

class Item:
    def __init__(self):
        check_context(Item, BagOfItems)
        print('Made an item')

class BagOfItems:
    def __init__(self):
        self.items = [Item(), Item()]

boi = BagOfItems()
i = Item()

结果将是：

Made an item
Made an item
Traceback (most recent call last):
    ...
ValueError: Attempting to instantiate Item outside of BagOfItems

<强>注意事项

所有这些都阻止您在另一个类的方法之外调用一个类的方法。它无法在staticmethod或classmethod或模块范围内正常工作。如果你有动力，你可以解决这个问题。我已经学到了更多关于内省和堆栈跟踪的知识，所以我会把它称为一天。这应该足以让你开始，或者更好，向你展示为什么你不应该继续这条道路。

此处使用的功能可能是特定于CPython的。我真的不太了解检查能够肯定地告诉我。我确实试图尽可能地远离CPython特有的功能。

<强>参考

<子> 1. Python: How to retrieve class information from a 'frame' object?
2. How to get value of arguments passed to functions on the stack?
3. Check if a function is a method of some object
4. Get class that defined method
5. Python文档：inspect.getargvalues
6. Python文档：inspect.stack

在实例化时知道上下文/范围

1 个答案: