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
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。
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
第三方attr模块提供了此功能。
编辑:python 3.7已经通过@dataclass在stdlib中采用了这个想法。
$ pip install attrs
$ python
>>> @attr.s(frozen=True)
... class C(object):
... x = attr.ib()
>>> i = C(1)
>>> i.x = 2
Traceback (most recent call last):
...
attr.exceptions.FrozenInstanceError: can't set attribute
Attr通过覆盖__setattr__来实现冻结类，根据文档，Attr在每次实例化时都有轻微的性能影响。
如果您习惯使用类作为数据类型，attr可能特别有用，因为它为您处理样板文件(但没有任何魔力)。特别地，它为你编写了9个dunder (__X__)方法(除非你关闭其中任何一个)，包括repr, init, hash和所有比较函数。
Attr还为__slots__提供了一个帮助器。
