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。
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。
如果您对具有行为的对象感兴趣，那么namedtuple几乎是您的解决方案。
正如namedtuple文档底部所描述的，您可以从namedtuple派生自己的类;然后，你可以添加你想要的行为。
例如(代码直接取自文档):
class Point(namedtuple('Point', 'x y')):
__slots__ = ()
@property
def hypot(self):
return (self.x ** 2 + self.y ** 2) ** 0.5
def __str__(self):
return 'Point: x=%6.3f y=%6.3f hypot=%6.3f' % (self.x, self.y, self.hypot)
for p in Point(3, 4), Point(14, 5/7):
print(p)
这将导致:
Point: x= 3.000 y= 4.000 hypot= 5.000
Point: x=14.000 y= 0.714 hypot=14.018
这种方法适用于Python 3和Python 2.7(在IronPython上也进行了测试)。
唯一的缺点是继承树有点奇怪;但这不是你经常玩的东西。
您可以覆盖setattr，仍然使用init来设置变量。你可以使用超类setattr。这是代码。
class Immutable:
__slots__ = ('a','b')
def __init__(self, a , b):
super().__setattr__('a',a)
super().__setattr__('b',b)
def __str__(self):
return "".format(self.a, self.b)
def __setattr__(self, *ignored):
raise NotImplementedError
def __delattr__(self, *ignored):
raise NotImplementedError
我已经创建了一个小型类装饰器decorator，以使类不可变(除了在__init__内部)。作为https://github.com/google/etils的一部分。
from etils import epy
@epy.frozen
class A:
def __init__(self):
self.x = 123 # Inside `__init__`, attribute can be assigned
a = A()
a.x = 456 # AttributeError
这也支持继承。
实现:
_Cls = TypeVar('_Cls')
def frozen(cls: _Cls) -> _Cls:
"""Class decorator which prevent mutating attributes after `__init__`."""
if not isinstance(cls, type):
raise TypeError(f'{cls.__name__} is not a class.')
cls.__init__ = _wrap_init(cls.__init__)
cls.__setattr__ = _wrap_setattr(cls.__setattr__)
return cls
def _wrap_init(init_fn):
"""`__init__` wrapper."""
@functools.wraps(init_fn)
def new_init(self, *args, **kwargs):
if hasattr(self, '_epy_is_init_done'):
# `_epy_is_init_done` already created, so it means we're
# a `super().__init__` call.
return init_fn(self, *args, **kwargs)
object.__setattr__(self, '_epy_is_init_done', False)
init_fn(self, *args, **kwargs)
object.__setattr__(self, '_epy_is_init_done', True)
return new_init
def _wrap_setattr(setattr_fn):
"""`__setattr__` wrapper."""
@functools.wraps(setattr_fn)
def new_setattr(self, name, value):
if not hasattr(self, '_epy_is_init_done'):
raise ValueError(
'Child of `@epy.frozen` class should be `@epy.frozen` too. (Error'
f' raised by {type(self)})'
)
if not self._epy_is_init_done: # pylint: disable=protected-access
return setattr_fn(self, name, value)
else:
raise AttributeError(
f'Cannot assign {name!r} in `@epy.frozen` class {type(self)}'
)
return new_setattr
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。
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。
