使__call__在基类中的特定接口可用于所有派生类

Question

我有一个带有公共fn的基类。我想使层次结构系统中的所有类都可调用，并且它们的__call__实际上将其工作转换为fn，其语义类似于Class.__call__ = fn。以下代码显示了我当前的实现方式。

class Base:
    def fn(self, *input):
        # ...

    __call__ = fn

class Derived(Base):
    def fn(self, input):
        # ...

    __call__ = fn

我知道有一种设计只能在基类和__call__的函数体中定义一个__call__，以将其工作转换为fn，每个派生类实现自己的fn。语义就像“继承自Base的公共接口并实现，在此公共接口中，每个Derived类定义其自己的实现版本”。

但是，有些fn具有不同的参数列表，与我的上面所示的情况并不总是与基本列表相同。上面的代码可以工作，但是我想必须有更好的解决方案，而不必在层次结构系统的所有类中都重复定义。

因此，在基类中是否仅一次特定了__call__，但是使它可用于所有派生类？

Answer 1

如果您使用的Python版本> = 3.6，则可以编写Base类的__init_subclass__方法，该方法将子类的__call__属性分配为等于其fn属性：

class Base:
    def fn(self, *args):
        return args
    __call__ = fn
    def __init_subclass__(cls):
        cls.__call__ = cls.fn

class Derived(Base):
    def fn(self, arg):
        print("In derived")
        return arg


Base()(1, 2, 3)
# (1, 2, 3)

Derived()(1)
# In derived
# 1

如果您使用的是旧版本的Python，则可以通过元类实现类似的效果。

class BaseMeta(type):
    def __init__(cls, *args, **kwargs):
        super().__init__(*args, **kwargs)
        cls.__call__ = cls.fn

class Base(metaclass=BaseMeta):
    def fn(self, *args):
        return args

class Derived(Base):
    def fn(self, arg):
        print("In derived")
        return arg

Answer 2

在您提供的示例中，无需使用__call__。已经存在一个非常好的机制，因为python将调用类构造函数。因此，只需def __init__(self, *args):，然后适当地调用该代码即可fn。

您提到了不同的参数列表，但没有描述如何区分它们。如果这是一个简单的标准，例如len(args)，那么您所拥有的就足够了。如果更复杂，则可能需要将**kwargs放在签名中，并让每种方法只挑选它可以识别的关键字参数。