虽然我从来都不需要这样做，但我突然意识到用Python创建一个不可变对象可能有点棘手。你不能只是覆盖__setattr__，因为这样你甚至不能在__init__中设置属性。子类化一个元组是一个有效的技巧:
class Immutable(tuple):
def __new__(cls, a, b):
return tuple.__new__(cls, (a, b))
@property
def a(self):
return self[0]
@property
def b(self):
return self[1]
def __str__(self):
return "<Immutable {0}, {1}>".format(self.a, self.b)
def __setattr__(self, *ignored):
raise NotImplementedError
def __delattr__(self, *ignored):
raise NotImplementedError
但是你可以通过self[0]和self[1]访问a和b变量，这很烦人。
这在Pure Python中可行吗?如果不是，我该如何用C扩展来做呢?
(只能在python3中工作的答案是可以接受的)。
更新:
从Python 3.7开始，要使用的方法是使用@dataclass装饰器，参见最新接受的答案。
另一个想法是完全不允许__setattr__而使用object。构造函数中的__setattr__:
class Point(object):
def __init__(self, x, y):
object.__setattr__(self, "x", x)
object.__setattr__(self, "y", y)
def __setattr__(self, *args):
raise TypeError
def __delattr__(self, *args):
raise TypeError
当然你可以用object。__setattr__(p， "x"， 3)来修改一个Point实例p，但您的原始实现遭受同样的问题(尝试tuple。__setattr__(i， "x"， 42)在一个不可变实例)。
您可以在原始实现中应用相同的技巧:去掉__getitem__()，并在属性函数中使用tuple.__getitem__()。
你可以在init的最后一条语句中重写setAttr。那么你可以构建，但不能改变。显然，你仍然可以用usint对象重写。但在实践中，大多数语言都有某种形式的反射，因此不可变始终是一个有漏洞的抽象。不可变性更多的是防止客户端意外地违反对象的契约。我使用:
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最初提供的解决方案是不正确的，这是基于使用这里的解决方案的评论而更新的
原来的解决方案是错误的，这是一种有趣的方式，所以它被包括在底部。
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class ImmutablePair(object):
__initialised = False # a class level variable that should always stay false.
def __init__(self, a, b):
try :
self.a = a
self.b = b
finally:
self.__initialised = True #an instance level variable
def __setattr__(self, key, value):
if self.__initialised:
self._raise_error()
else :
super(ImmutablePair, self).__setattr__(key, value)
def _raise_error(self, *args, **kw):
raise NotImplementedError("Attempted To Modify Immutable Object")
if __name__ == "__main__":
immutable_object = ImmutablePair(1,2)
print immutable_object.a
print immutable_object.b
try :
immutable_object.a = 3
except Exception as e:
print e
print immutable_object.a
print immutable_object.b
输出:
1
2
Attempted To Modify Immutable Object
1
2
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最初的实现:
评论中指出，这实际上是行不通的，因为它阻止了在重写类setattr方法时创建多个对象，这意味着不能作为self创建第二个对象。A =将在第二次初始化时失败。
class ImmutablePair(object):
def __init__(self, a, b):
self.a = a
self.b = b
ImmutablePair.__setattr__ = self._raise_error
def _raise_error(self, *args, **kw):
raise NotImplementedError("Attempted To Modify Immutable Object")
最简单的方法是使用__slots__:
class A(object):
__slots__ = []
A的实例现在是不可变的，因为您不能在它们上设置任何属性。
如果你想让类实例包含数据，你可以将this和derived from tuple结合起来:
from operator import itemgetter
class Point(tuple):
__slots__ = []
def __new__(cls, x, y):
return tuple.__new__(cls, (x, y))
x = property(itemgetter(0))
y = property(itemgetter(1))
p = Point(2, 3)
p.x
# 2
p.y
# 3
编辑:如果你想摆脱索引，你可以重写__getitem__():
class Point(tuple):
__slots__ = []
def __new__(cls, x, y):
return tuple.__new__(cls, (x, y))
@property
def x(self):
return tuple.__getitem__(self, 0)
@property
def y(self):
return tuple.__getitem__(self, 1)
def __getitem__(self, item):
raise TypeError
注意，不能使用operator。在这种情况下，属性的itemgetter，因为这将依赖于Point.__getitem__()而不是tuple.__getitem__()。此外，这不会阻止使用元组。__getitem__(p, 0)，但我很难想象这应该如何构成一个问题。
我不认为创建不可变对象的“正确”方法是编写C扩展。Python通常依赖于库实现者和库用户是成年人，而不是真正强制执行接口，接口应该在文档中清楚地说明。这就是为什么我不认为通过调用object.__setattr__()来规避被重写的__setattr__()是一个问题的可能性。如果有人这么做，风险自负。
我找到了一种方法，不用子类化tuple, namedtuple等。你所需要做的就是在初始化后禁用setattr和delattr(如果你想让一个集合成为不可变的，也要禁用setitem和delitem):
def __init__(self, *args, **kwargs):
# something here
self.lock()
其中lock可以是这样的:
@classmethod
def lock(cls):
def raiser(*a):
raise TypeError('this instance is immutable')
cls.__setattr__ = raiser
cls.__delattr__ = raiser
if hasattr(cls, '__setitem__'):
cls.__setitem__ = raiser
cls.__delitem__ = raiser
你可以用这个方法创建类Immutable，并像我展示的那样使用它。
如果你不想在每个init中都写self.lock()，你可以用元类自动实现:
class ImmutableType(type):
@classmethod
def change_init(mcs, original_init_method):
def __new_init__(self, *args, **kwargs):
if callable(original_init_method):
original_init_method(self, *args, **kwargs)
cls = self.__class__
def raiser(*a):
raise TypeError('this instance is immutable')
cls.__setattr__ = raiser
cls.__delattr__ = raiser
if hasattr(cls, '__setitem__'):
cls.__setitem__ = raiser
cls.__delitem__ = raiser
return __new_init__
def __new__(mcs, name, parents, kwargs):
kwargs['__init__'] = mcs.change_init(kwargs.get('__init__'))
return type.__new__(mcs, name, parents, kwargs)
class Immutable(metaclass=ImmutableType):
pass
Test
class SomeImmutableClass(Immutable):
def __init__(self, some_value: int):
self.important_attr = some_value
def some_method(self):
return 2 * self.important_attr
ins = SomeImmutableClass(3)
print(ins.some_method()) # 6
ins.important_attr += 1 # TypeError
ins.another_attr = 2 # TypeError
你可以创建一个@immutable装饰器，它覆盖__setattr__并将__slots__更改为一个空列表，然后用它装饰__init__方法。
编辑:正如OP所指出的，改变__slots__属性只会阻止新属性的创建，而不会阻止修改。
Edit2:下面是一个实现:
Edit3:使用__slots__会破坏这段代码，因为if会停止对象__dict__的创建。我正在寻找替代方案。
Edit4:嗯，就是这样。这是一个很粗鄙的问题，但可以作为练习:-)
class immutable(object):
def __init__(self, immutable_params):
self.immutable_params = immutable_params
def __call__(self, new):
params = self.immutable_params
def __set_if_unset__(self, name, value):
if name in self.__dict__:
raise Exception("Attribute %s has already been set" % name)
if not name in params:
raise Exception("Cannot create atribute %s" % name)
self.__dict__[name] = value;
def __new__(cls, *args, **kws):
cls.__setattr__ = __set_if_unset__
return super(cls.__class__, cls).__new__(cls, *args, **kws)
return __new__
class Point(object):
@immutable(['x', 'y'])
def __new__(): pass
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
p = Point(1, 2)
p.x = 3 # Exception: Attribute x has already been set
p.z = 4 # Exception: Cannot create atribute z
我通过重写__setattr__创建了不可变类，并且如果调用者是__init__，则允许该集合:
import inspect
class Immutable(object):
def __setattr__(self, name, value):
if inspect.stack()[2][3] != "__init__":
raise Exception("Can't mutate an Immutable: self.%s = %r" % (name, value))
object.__setattr__(self, name, value)
这还不够，因为它允许任何人的___init__来改变对象，但你懂的。
