python - 是否可以创建具有相同输入的唯一实例？

Question

我正在使用 Python 编写代码，创建由 Bond 和 Element 对象组成的 Compound 对象(如化合物)。这些元素对象是用一些关于它们的输入(名称、符号、原子序数、原子质量等)创建的。如果我想用 Element 对象填充一个数组，并且我希望 Element 对象是唯一的，这样我可以对其中一个对象做一些事情并保持其余不变，但它们都应该具有与“Hydrogen”元素相关的信息。

这个问题Python creating multiple instances for a single object/class让我相信我应该为 Element 创建子类 - 即 Hydrogen 对象和 Carbon 对象等。

这是否可以在不创建子类的情况下实现？如果可以，如何实现？

Answer 1

根据使概念有意义来设计对象模型，而不是根据看起来最容易实现的东西。

如果在您的应用程序中，氢原子与氧原子是不同类型的事物，那么您希望拥有一个 Hydrogen 类和一个 Oxygen 类，两者都可能Element 类的子类。*

另一方面，如果氢或氧没有什么特别之处(例如，如果您不想区分氧和硫，因为它们具有相同的化合价)，那么您不需要想要子类。

无论哪种方式，您都可以创建多个实例。这只是你是否这样做的问题:

atoms = [Hydrogen(), Hydrogen(), Oxygen(), Oxygen()]

……或者这个:

atoms = [Element(1), Element(1), Element(-2), Element(-2)]

如果您的实例有很多参数，并且您想要很多具有相同参数的实例，那么像这样重复自己可能是一件坏事。但是您可以使用循环(显式语句或理解)来使其变得更好:

for _ in range(50):
    atoms.append(Element(group=16, valence=2, number=16, weight=32.066))

……或者:

atoms.extend(Element(group=16, valence=2, number=16, weight=32.066) 
             for _ in range(50))

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* 当然，您甚至可能需要进一步的子类，例如，区分 Oxygen-16、Oxygen-17、Oxygen-18，或者甚至不同的混合物，例如 99.762% Oxygen-16 和少量的 -18 和微小的地球大气层中标准的其他一些，与数百万年前常见的不同混合物相比……