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。
就像字典一样
我有一个开源库，在那里我以函数的方式做事情，所以在不可变对象中移动数据是有帮助的。但是，我不希望必须转换我的数据对象以便客户机与它们交互。所以，我想到了这个-它给你一个字典一样的对象，这是不可变的+一些帮助方法。
这要归功于Sven Marnach对限制属性更新和删除的基本执行的回答。
import json
# ^^ optional - If you don't care if it prints like a dict
# then rip this and __str__ and __repr__ out
class Immutable(object):
def __init__(self, **kwargs):
"""Sets all values once given
whatever is passed in kwargs
"""
for k,v in kwargs.items():
object.__setattr__(self, k, v)
def __setattr__(self, *args):
"""Disables setting attributes via
item.prop = val or item['prop'] = val
"""
raise TypeError('Immutable objects cannot have properties set after init')
def __delattr__(self, *args):
"""Disables deleting properties"""
raise TypeError('Immutable objects cannot have properties deleted')
def __getitem__(self, item):
"""Allows for dict like access of properties
val = item['prop']
"""
return self.__dict__[item]
def __repr__(self):
"""Print to repl in a dict like fashion"""
return self.pprint()
def __str__(self):
"""Convert to a str in a dict like fashion"""
return self.pprint()
def __eq__(self, other):
"""Supports equality operator
immutable({'a': 2}) == immutable({'a': 2})"""
if other is None:
return False
return self.dict() == other.dict()
def keys(self):
"""Paired with __getitem__ supports **unpacking
new = { **item, **other }
"""
return self.__dict__.keys()
def get(self, *args, **kwargs):
"""Allows for dict like property access
item.get('prop')
"""
return self.__dict__.get(*args, **kwargs)
def pprint(self):
"""Helper method used for printing that
formats in a dict like way
"""
return json.dumps(self,
default=lambda o: o.__dict__,
sort_keys=True,
indent=4)
def dict(self):
"""Helper method for getting the raw dict value
of the immutable object"""
return self.__dict__
辅助方法
def update(obj, **kwargs):
"""Returns a new instance of the given object with
all key/val in kwargs set on it
"""
return immutable({
**obj,
**kwargs
})
def immutable(obj):
return Immutable(**obj)
例子
obj = immutable({
'alpha': 1,
'beta': 2,
'dalet': 4
})
obj.alpha # 1
obj['alpha'] # 1
obj.get('beta') # 2
del obj['alpha'] # TypeError
obj.alpha = 2 # TypeError
new_obj = update(obj, alpha=10)
new_obj is not obj # True
new_obj.get('alpha') == 10 # True
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__()。
另一种方法是创建一个使实例不可变的包装器。
class Immutable(object):
def __init__(self, wrapped):
super(Immutable, self).__init__()
object.__setattr__(self, '_wrapped', wrapped)
def __getattribute__(self, item):
return object.__getattribute__(self, '_wrapped').__getattribute__(item)
def __setattr__(self, key, value):
raise ImmutableError('Object {0} is immutable.'.format(self._wrapped))
__delattr__ = __setattr__
def __iter__(self):
return object.__getattribute__(self, '_wrapped').__iter__()
def next(self):
return object.__getattribute__(self, '_wrapped').next()
def __getitem__(self, item):
return object.__getattribute__(self, '_wrapped').__getitem__(item)
immutable_instance = Immutable(my_instance)
这在只有一些实例必须是不可变的情况下很有用(比如函数调用的默认参数)。
也可以用于不可变工厂，如:
@classmethod
def immutable_factory(cls, *args, **kwargs):
return Immutable(cls.__init__(*args, **kwargs))
也保护对象。__setattr__，但由于Python的动态特性，可能会被其他技巧所绊倒。
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
除了其他优秀的答案之外，我喜欢为python 3.4(或者可能是3.3)添加一个方法。这个答案建立在之前对这个问题的几个答案的基础上。
在python 3.4中，可以使用不带设置符的属性来创建不可修改的类成员。(在早期版本中，可以不使用setter为属性赋值。)
class A:
__slots__=['_A__a']
def __init__(self, aValue):
self.__a=aValue
@property
def a(self):
return self.__a
你可以这样使用它:
instance=A("constant")
print (instance.a)
它会输出constant
而是调用实例。A =10会导致:
AttributeError: can't set attribute
解释:不带设置符的属性是python 3.4(我认为是3.3)的最新特性。如果您尝试给这样的属性赋值，则会引发Error。
使用插槽，我将成员变量限制为__A_a(即__a)。
问题:赋值给_aa仍然是可能的(instance. _aa =2)。但是如果你给一个私有变量赋值，那是你自己的错…
然而，这个答案不鼓励使用__slots__。使用其他方法来阻止属性创建可能更可取。
