Python:类属性，默认为父级的值，并且可用于整个层次结构

Question

这个问题很难用语言表达。我希望标题能够正确地表达它。

我在寻找什么:

class Parent():
    x = "P"

class ChildA(Parent):
    x = "A"

class ChildB(Parent):
    # not setting x
    pass

有了这个，以下内容应该完全如所见:

>>> Parent.x
'P'
>>> ChildA.x
'A'
>>> ChildB.x
'P'
>>> ChildB.x = 'B'
>>> ChildB.x
'B'

到目前为止没有什么特别的，但这里是棘手的地方，因为父属性的值应该被保留:

>>> ChildB.x = None
>>> ChildB.x
'P'

另外，我需要这个才能工作:

>>> ChildA.get_x_list()
['A', 'P']
>>> ChildB.get_x_list()
['P'] # 'P' only appears once

我最近读了很多关于元类的内容，我认为最好通过使用元类来完成:

has__attr = lambda obj, name: hasattr(obj, "_" + obj.__name__ + "__" + name)
get__attr = lambda obj, name: getattr(obj, "_" + obj.__name__ + "__" + name)
set__attr = lambda obj, name, value: setattr(obj, "_" + obj.__name__ + "__" + name, value)
del__attr = lambda obj, name: delattr(obj, "_" + obj.__name__ + "__" + name)

class Meta(type):
    the_parent_name = "mParent"

    def __new__(cls, class_name, bases, attributes):
        parent_attribute_id = "_" + class_name + "__" + cls.the_parent_name

        x = attributes.pop("x", None)
        if x:
            attributes["_" + class_name + "__x"] = x

        # build line of inheritance
        for b in bases:
            # find a base that has the parent attribute
            if has__attr(b, cls.the_parent_name):
                # set the parent attribute on this class
                attributes[parent_attribute_id] = b
                break
        else:
            # add the parent attribute to this class, making it an inheritance root
            attributes[parent_attribute_id] = None
        return super(Meta, cls).__new__(cls, class_name, bases, attributes)

    def get_x_list(self):
        ls = [get__attr(self, "x")] if has__attr(self, "x") else []
        parent = get__attr(self, self.the_parent_name)
        if parent:
            ls.extend(parent.get_x_list())
        return ls

    @property    
    def x(self):
        if has__attr(self, "x"):
            return get__attr(self, "x")
        else:
            parent = get__attr(self, self.the_parent_name)
            if parent:
                return parent.x
            else:
                return None

    @x.setter
    def x(self, x):
        if x:
            set__attr(self, "x", x)
        else:
            del__attr(self, "x")

虽然这已经完全按照预期工作，但我想知道使用元类是否太过分了，实际上有一种更简单的方法可以做到这一点？

重要提示:我需要以一种在派生类中绝对不执行任何特殊操作的方式来完成此操作。 x = "Q" 和 set_x("Q") 是可接受的。这是一项要求，因为我正在设计一个 API，其中 Parent 是库的一部分，派生类不在我的控制范围内。

额外问题:有没有一种方法可以使属性的名称(“x”)仅在一个位置更改？含义:是否可以通过字符串创建 get_x_list 和 x 属性？我想象的大概是这样的:

attributes["get_" + attr_name + "_list"] = ...

但是每当我尝试这样做时，我都会得到:

... missing 1 required positional argument: 'self'

Answer 1

您不需要元类来实现这些功能。

>>> ChildB.x = None
>>> ChildB.x
'P'

只需将第一行更改为 del ChildB.x 即可。

>>> ChildA.get_x_list()
['A', 'P']
>>> ChildB.get_x_list()
['P'] # 'P' only appears once

试试这个:

(klass.__dict__['x'] for klass in ChildA.__mro__ if 'x' in klass.__dict__)

如果您需要列表而不是生成器，请将最外面的一对括号更改为方括号。