派生时的自动类装饰（或验证）

Posted 2023-02-23

【中文标题】派生时的自动类装饰（或验证）

【英文标题】：Automatic class decoration (or validation) upon derivation

【发布时间】：2011-05-28 06:21:18

【问题描述】：

我有一个基类，从中派生出多个子类。 每个子类都定义了类常量，我希望对它们实施某些限制。 例如：

class Base(object):
    # define these in your sub-class, and make sure (NOM % DENOM == 0)
    NOMINATOR = None
    DENOMINATOR = None

class Subclass_good(Base):
    NOMINATOR = 6
    DENOMINATOR = 3

class Subclass_bad(Base):
    NOMINATOR = 7
    DENOMINATOR = 5

我希望能够执行规则 (NOM % DENOM == 0)。 我目前使用类装饰器来执行此操作：

def nom_denom_validator(cls):
    assert(cls.NOMINATOR % cls.DENOMINATOR == 0)
    return cls

# and decorate each subclass, e.g.:
@nom_denom_validator
class Subclass_another(Base):
    NOMINATOR = 9
    DENOMINATOR = 12

但我不喜欢我需要装饰每个子类的事实（我有很多）。我很感兴趣这是否可以通过直接对 Base 类进行一些操作来完成。

有什么建议吗？

【参考方案1】：

好吧，有趣。我考虑了一段时间，但只有在发布问题之后 - 特别是在选择标签并在那里添加“元类”时 - 我才意识到我自己可能有一个答案。 所以，提交审查和未来的知识，这里是：

class Base_Metaclass(type):
    def __new__(meta, classname, bases, class_dict):
        new_type = type.__new__(meta, classname, bases, class_dict)
        if not (new_type.NOMINATOR % new_type.DENOMINATOR) == 0:
            raise Exception("Invalid subclass created - validation failed")
        return new_type

# have Base and all its descendants be enforced:
class Base(object):
    __metaclass__ = Base_Metaclass
    # I must pass the validation myself, no None's anymore...
    NOMINATOR = 1
    DENOMINATOR = 1

现在所有的孩子都应该被自动强制执行。

【讨论】：

是的，如果你想继承类级别的行为，你需要一个元类。如果你不想继承它，你需要一个类装饰器。

【参考方案2】：

您可以在基类构造函数中进行检查

class Base(object):
    # define these in your sub-class, and make sure (NOM % DENOM == 0)
    NOMINATOR = None
    DENOMINATOR = None
    def __init__(self):
        assert(self.NOMINATOR % self.DENOMINATOR == 0)

当您创建Subclass_bad() 的实例时，您将获得AssertionError。

【讨论】：

这确实可以防止坏实例，但我希望防止“在编译时”创建无效的子类本身。

你不能在编译时这样做：编译时是你将捕获语法错误的时间，但元类解决方案将检查何时在运行时定义类，或检查基类类构造函数将检查实例何时创建，也在运行时。

@Duncan：你是对的，当然。我指的是导入时的类对象定义，那肯定是在运行时。