在继承时避免长的构造函数而不隐藏构造函数，可选参数或功能

时间：2018-07-24 09:07:19

标签： python python-3.x inheritance constructor

我有一个特殊的问题，但我将使示例更一般。 我有一个 Parent 类，其中包含一个强制的构造函数参数和一些可选的参数，每个参数都有一个默认值。然后，我从中继承 Child 并添加一个必需参数，并从 Child 继承 GrandChild 并向构造函数添加另一个必需参数。结果类似于：

class Parent():

    def __init__(self, arg1, opt_arg1='opt_arg1_default_val', opt_arg2='opt_arg2_default_val',
                 opt_arg3='opt_arg3_default_val', opt_arg4='opt_arg4_default_val'):
        self.arg1 = arg1
        self.opt_arg1 = opt_arg1
        self.opt_arg2 = opt_arg2
        self.opt_arg3 = opt_arg3
        self.opt_arg4 = opt_arg4


class Child(Parent):
    def __init__(self, arg1, arg2, opt_arg1, opt_arg2, opt_arg3, opt_arg4):
        super().__init__(arg1, opt_arg1, opt_arg2, opt_arg3, opt_arg4)
        self.arg2 = arg2

class GrandChild(Child):
    def __init__(self, arg1, arg2, arg3, opt_arg1, opt_arg2, opt_arg3, opt_arg4):
        super().__init__(arg1, arg2, opt_arg1, opt_arg2, opt_arg3, opt_arg4)
        self.arg3 = arg3

问题是，这看起来很难看，特别是如果我想从Child继承更多的类，则必须将所有参数复制/粘贴到该新类的构造函数中。

在寻找解决方案时，我发现here可以使用** kwargs来解决此问题，如下所示：

class Parent():

    def __init__(self, arg1, opt_arg1='opt_arg1_default_val', opt_arg2='opt_arg2_default_val',
                 opt_arg3='opt_arg3_default_val', opt_arg4='opt_arg4_default_val'):
        self.arg1 = arg1
        self.opt_arg1 = opt_arg1
        self.opt_arg2 = opt_arg2
        self.opt_arg3 = opt_arg3
        self.opt_arg4 = opt_arg4


class Child(Parent):
    def __init__(self, arg1, arg2, **kwargs):
        super().__init__(arg1, **kwargs)
        self.arg2 = arg2

class GrandChild(Child):
    def __init__(self, arg1, arg2, arg3,**kwargs):
        super().__init__(arg1, arg2,**kwargs)
        self.arg3 = arg3

但是，我不确定这是否正确。

在创建这些类的对象时也有一些不便之处。我正在使用PyCharm进行开发，在这种情况下，IDE具有一种显示函数/类构造函数参数的有用方法。例如，在第一个示例中，

enter image description here

这使开发变得更加容易，并且可以帮助将来的开发人员，因为他们可以看到该函数还有哪些其他参数。但是，在第二个示例中，不再显示可选参数：

enter image description here

在这种情况下，我不认为使用** kwargs是一个好习惯，因为必须深入研究代码，直到Parent类，以检查其具有哪些可选参数。

我也研究过使用Builder模式，但是我要做的就是将参数列表从我的类移到Builder类，而且我遇到了同样的问题，带有很多参数的构建器在继承时会创建更多的参数。在已经存在的参数之上。同样在Python中，就我所知，考虑到所有类成员都是公共的，并且无需使用setter和getter即可访问，Builder并没有多大意义。

关于如何解决此构造函数问题的任何想法？

1 个答案:

答案 0 :(得分：3)

基本思想是编写代码，为您生成__init__方法，并使用所有参数显式指定，而不用通过*args和/或**kwargs进行指定，甚至不需要重复所有self.arg1 = arg1行。

理想情况下，它可以轻松添加PyCharm可用于弹出提示和/或静态类型检查的类型注释。 1

而且，当您使用它时，为什么不构建一个显示相同值的__repr__呢？甚至还有__eq__和__hash__，也许还有字典比较运算符，以及往返于dict的键的匹配与每个JSON持久性的属性相匹配的dataclasses，以及……

或者，甚至更好的是，使用可以为您解决这些问题的库。

Python 3.7带有这样的库dataclasses。或者，您可以使用attrs之类的第三方库，该库可与Python 3.4和2.7（但有一定限制）一起使用。或者，在简单的情况下（对象是不可变的，并且您希望它们按照指定的顺序像其属性的元组一样工作），可以使用namedtuple，它可以同时使用3.0和2.6。

不幸的是，from dataclasses import dataclass @dataclass class Parent: arg1: str opt_arg1: str = 'opt_arg1_default_val' opt_arg2: str = 'opt_arg2_default_val' opt_arg3: str = 'opt_arg3_default_val' opt_arg4: str = 'opt_arg4_default_val' @dataclass class Child(Parent): arg2: str 不适用于您的用例。如果您只是这样写：

arg2

…您会收到错误消息，因为它试图将强制参数opt_arg1放在默认值参数opt_arg4至dataclasses之后。

Child(arg1, arg2, opt_arg1=…不能对参数（Child(*, arg1, opt_arg1=…, arg2)）进行重新排序，也不能强制它们成为仅关键字的参数（attrs）。 __init__并没有开箱即用的功能，但是您可以添加它。

因此，它并不像您希望的那么琐碎，但它是可行的。

但是，如果您想自己编写此代码，您将如何动态创建exec函数？

最简单的选项是exec。

您可能已经听说inspect很危险。但这只是危险，如果您要传递来自用户的值。在这里，您只传递了来自您自己的源代码的值。

它仍然很丑陋，但有时还是最好的答案。 The standard library's namedtuple used to be one giant exec template.，even the current version uses exec for most of the methods和so does dataclasses。

还要注意，所有这些模块都将字段集存储在私有类属性中的某个位置，因此子类可以轻松读取父类的字段。如果您不这样做，则可以使用Signature模块为基类（或用于多重继承的基类）的初始化程序获取base._fields并从那里开始。但是，仅使用attrs显然要简单得多（并且可以存储通常不包含在签名中的额外元数据）。

这是一个简单的实现，无法处理dataclasses或def makeinit(cls): fields = () optfields = {} for base in cls.mro(): fields = getattr(base, '_fields', ()) + fields optfields = {**getattr(base, '_optfields', {}), **optfields} optparams = [f"{name} = {val!r}" for name, val in optfields.items()] paramstr = ', '.join(['self', *fields, *optparams]) assignstr = "\n ".join(f"self.{name} = {name}" for name in [*fields, *optfields]) exec(f'def __init__({paramstr}):\n {assignstr}\ncls.__init__ = __init__') return cls @makeinit class Parent: _fields = ('arg1',) _optfields = {'opt_arg1': 'opt_arg1_default_val', 'opt_arg2': 'opt_arg2_default_val', 'opt_arg3': 'opt_arg3_default_val', 'opt_arg4': 'opt_arg4_default_val'} @makeinit class Child(Parent): _fields = ('arg2',) 的大多数功能，但是会在所有可选参数之前对所有必需参数进行排序。

__init__

现在，您已经在Parent和Child上有了所需的help方法，完全可以检查 2 （包括@dataclass） ，而不必重复自己。

1。我没有使用PyCharm，但是我知道在3.7发行之前，他们的开发人员已经参与了@dataclass的讨论，并且已经在为IDE添加对它的显式支持，因此它甚至没有必须评估类定义以获得所有这些信息。我不知道它是否在当前版本中可用，但是如果没有，我认为它将可用。同时，$customer = Mage::getSingleton('customer/session')->getCustomer(); $mail = $customer->getEmail(); 已经对我有用，它具有IPython自动完成功能，emacs flycheck等功能，对我来说已经足够了。 ：）

2。 …至少在运行时。 PyCharm可能无法完全静态地解决问题，无法完成弹出窗口。

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