在Python 3中，超类可以多态地调用子类的构造函数

Posted 2021-04-07

我想在类（copy）中创建方法（比如Parent），它将返回调用它的类或子类的对象。我想要type(x) == type(x.copy())。

我尝试过的方法都不令人满意。

• 使用超类构造函数返回超类（make sense，但我认为值得一试）。
• 在超类使用的每个子类中创建一个函数init_me，但这会破坏继承的目的。
• 我开始探索__new__和__init__，但很快就决定Python必须有更好的方法。

示例代码

class Parent(object):
    def __init__(self, p1=p1_default, p2=p2_default, p3=p3_default):
        ...   # common stuff
        self._special_suff()
    def copy_works_if_subclass_does_extra(self):
        return self.init_me()
    def copy_only_does_superclass(self):
        return Parent()
    def copy_with_init(self):
        return self.__init__()
    def whoami(self):
        print('I am just a parent')

class Dad(Parent):
    def _special_stuff():
        ...     # Dad special stuff
        return 
    def whoami(self):
        print('I am a dad')
    def init_me(self):
        return Dad()

class Mom(Parent):
    def _special_stuff():
        ...     # Mom special stuff
        return 
    def whoami(self):
        print('I am a mom')

答案

如果我理解正确，你试图在你的基类中编写一个copy方法，当在派生类的实例上调用时它仍然可以工作。这可以使用，但是如果您的子类只需要与基类相同的参数集，那么这很容易。如果他们的__init__方法需要不同的参数，那么每个派生类都需要单独的copy方法。

这是一个如何工作的简单示例。诀窍是调用type(self)来获取正确的类，然后使用适当的构造函数参数调用该类以获取新实例：

class Base(object):
    def __init__(self, arg1, arg2, arg3):
        self.attr1 = arg1
        self.attr2 = arg2
        self.attr3 = arg3

    def copy(self):
        cls = type(self)
        return cls(self.attr1, self.attr2, self.attr3)

class Derived(Base):
    def __init__(self, arg1, arg2, arg3):
        super().__init__(arg1, arg2, arg3)
        self.some_other_attr = "foo"

在实践中，这往往不起作用，因为Derived类通常需要额外的参数来设置其额外属性。在这种情况下可能有效的选项是使用the copy module而不是编写自己的copy方法。函数copy.copy将能够复制许多Python实例，而无需任何特殊支持。

另一答案

你的事情太复杂了。在子类上实现简单构造函数的最小示例：

import copy

class Parent():
    def whoami(self):
        print('Just a parent')
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def copy(self):
        # Maybe copy.deepcopy instead
        return copy.copy(self)


class Dad(Parent):
    def whoami(self):
        print('I am a dad')
    def __init__(self, name):
        super().__init__(name)
        self.gender = 'Male'

如果你不需要，你甚至不需要Python中的构造函数。或者你可以在超类上有一个而在孩子上没有任何东西。

一些用法：

>>> dad = Dad("Clark Griswold")
>>> dad.name
'Clark Griswold'
>>> dad.whoami()
I am a dad
>>> isinstance(dad, Dad)
True
>>> isinstance(dad, Parent)
True
>>> type(dad.copy()) == type(dad)
True