如何像这样定义丑陋的字段，而不是默认的方式?

ugly: bool = field(metadata=dict(required=False, missing=False))

在发现数据类可能会获得一个允许字段重新排序的装饰器参数后，我回到了这个问题。这无疑是一个有希望的发展，尽管这一功能的进展似乎有些停滞。

现在，您可以通过使用dataclassy(我对数据类的重新实现，克服了这种挫折)来获得这种行为，以及其他一些细节。在原始示例中使用from dataclassy来代替from dataclassy意味着它运行时没有错误。

使用inspect打印Child的签名使正在发生的事情变得清晰;结果是(name: str, age: int, school: str, ugly: bool = True)。字段总是重新排序，以便在初始化式的参数中，具有默认值的字段位于不具有默认值的字段之后。两个列表(没有默认值的字段和有默认值的字段)仍然按照定义顺序排序。

面对这个问题是促使我编写数据类替代品的因素之一。这里详细介绍的变通方法虽然很有用，但要求将代码扭曲到完全否定数据类的简单方法(即字段顺序可以简单地预测)所提供的可读性优势的程度。

如何像这样定义丑陋的字段，而不是默认的方式?

ugly: bool = field(metadata=dict(required=False, missing=False))

下面的方法在使用纯python数据类和没有太多样板代码的情况下处理这个问题。

丑陋的:数据类。InitVar[bool]只是作为一个伪字段来帮助我们进行初始化，一旦创建实例就会丢失。而_ugly: bool = field(init=False)是一个实例成员，它不会通过__init__方法初始化，但也可以使用__post_init__方法初始化(你可以在这里找到更多)。

from dataclasses import dataclass, field, InitVar

@dataclass
class Parent:
    name: str
    age: int
    ugly: InitVar[bool]
    _ugly: bool = field(init=False)

    def __post_init__(self, ugly: bool):
        self._ugly = ugly

    def print_name(self):
        print(self.name)

    def print_age(self):
        print(self.age)

    def print_id(self):
        print(f'The Name is {self.name} and {self.name} is {self.age} year old')

@dataclass
class Child(Parent):
    school: str

jack = Parent('jack snr', 32, ugly=True)
jack_son = Child('jack jnr', 12, school='havard', ugly=True)

jack.print_id()
jack_son.print_id()

注意，这使得字段ugly成为强制性的，使其成为可选的。你可以在父类上定义一个类方法，其中包含ugly作为可选参数:

from dataclasses import dataclass, field, InitVar

@dataclass
class Parent:
    name: str
    age: int
    ugly: InitVar[bool]
    _ugly: bool = field(init=False)

    def __post_init__(self, ugly: bool):
        self._ugly = ugly
    
    @classmethod
    def create(cls, ugly=True, **kwargs):
        return cls(ugly=ugly, **kwargs)

    def print_name(self):
        print(self.name)

    def print_age(self):
        print(self.age)

    def print_id(self):
        print(f'The Name is {self.name} and {self.name} is {self.age} year old')

@dataclass
class Child(Parent):
    school: str

jack = Parent.create(name='jack snr', age=32, ugly=False)
jack_son = Child.create(name='jack jnr', age=12, school='harvard')

jack.print_id()
jack_son.print_id()

现在您可以使用create(…)类方法作为创建父/子类的工厂方法，并使用默认值ugly。注意，这种方法必须使用命名参数才能工作。

如果你使用的是Python 3.10+，那么你可以在这个答案和Python文档中讨论的数据类中使用仅关键字参数。

如果你使用的是< Python 3.10，那么你可以利用数据类。字段，使用default_factory抛出。由于该属性将使用field()声明，因此它被视为具有默认值;但是，如果用户试图创建一个实例而没有提供该字段的值，它将使用工厂，这将会出错。

这种技术并不等同于仅使用关键字，因为您仍然可以按位置提供所有参数。但是，这确实解决了问题，而且比使用各种数据类dunder方法要简单得多。

from dataclasses import dataclass, field
from datetime import datetime
from typing import Optional, TypeVar

T = TypeVar("T")


def required() -> T:
    f: T

    def factory() -> T:
        # mypy treats a Field as a T, even though it has attributes like .name, .default, etc
        field_name = f.name  # type: ignore[attr-defined]
        raise ValueError(f"field '{field_name}' required")

    f = field(default_factory=factory)
    return f


@dataclass
class Event:
    id: str
    created_at: datetime
    updated_at: Optional[datetime] = None


@dataclass
class NamedEvent(Event):
    name: str = required()


event = NamedEvent(name="Some Event", id="ab13c1a", created_at=datetime.now())
print("created event:", event)


event2 = NamedEvent("ab13c1a", datetime.now(), name="Some Other Event")
print("created event:", event2)

event3 = NamedEvent("ab13c1a", datetime.now())

输出:

created event: NamedEvent(id='ab13c1a', created_at=datetime.datetime(2022, 7, 23, 19, 22, 17, 944550), updated_at=None, name='Some Event')
created event: NamedEvent(id='ab13c1a', created_at=datetime.datetime(2022, 7, 23, 19, 22, 17, 944588), updated_at=None, name='Some Other Event')
Traceback (most recent call last):
  File ".../gist.py", line 39, in <module>
    event3 = NamedEvent("ab13c1a", datetime.now())
  File "<string>", line 6, in __init__
  File ".../gist.py", line 14, in factory
    raise ValueError(f"field '{field_name}' required")
ValueError: field 'name' required

你也可以在github上找到这段代码。

基于Martijn Pieters的解决方案，我做了以下工作:

1)创建一个实现post_init的混合

from dataclasses import dataclass

no_default = object()


@dataclass
class NoDefaultAttributesPostInitMixin:

    def __post_init__(self):
        for key, value in self.__dict__.items():
            if value is no_default:
                raise TypeError(
                    f"__init__ missing 1 required argument: '{key}'"
                )

2)然后在有继承问题的类中:

from src.utils import no_default, NoDefaultAttributesChild

@dataclass
class MyDataclass(DataclassWithDefaults, NoDefaultAttributesPostInitMixin):
    attr1: str = no_default

编辑:

一段时间后，我也发现这个解决方案与mypy的问题，下面的代码修复这个问题。

from dataclasses import dataclass
from typing import TypeVar, Generic, Union

T = TypeVar("T")


class NoDefault(Generic[T]):
    ...


NoDefaultVar = Union[NoDefault[T], T]
no_default: NoDefault = NoDefault()


@dataclass
class NoDefaultAttributesPostInitMixin:
    def __post_init__(self):
        for key, value in self.__dict__.items():
            if value is NoDefault:
                raise TypeError(f"__init__ missing 1 required argument: '{key}'")


@dataclass
class Parent(NoDefaultAttributesPostInitMixin):
    a: str = ""

@dataclass
class Child(Foo):
    b: NoDefaultVar[str] = no_default