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
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
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。
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
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。
下面的基本解决方案针对以下场景:
__init__()可以像往常一样访问属性。
在此之后，对象仅冻结属性更改:
其思想是覆盖__setattr__方法，并在每次对象冻结状态改变时替换其实现。
因此，我们需要一些方法(_freeze)来存储这两个实现，并在请求时在它们之间切换。
这个机制可以在用户类内部实现，也可以从一个特殊的freeze类继承，如下所示:
class Freezer:
def _freeze(self, do_freeze=True):
def raise_sa(*args):
raise AttributeError("Attributes are frozen and can not be changed!")
super().__setattr__('_active_setattr', (super().__setattr__, raise_sa)[do_freeze])
def __setattr__(self, key, value):
return self._active_setattr(key, value)
class A(Freezer):
def __init__(self):
self._freeze(False)
self.x = 10
self._freeze()
