python - 约束 python 容器内的类型和属性

Question

我想构建一个容器来存储对象，并且我想限制容器仅存储相同类型(类型未先验定义)和具有不同属性(例如 name在下面的示例中，以便它可以是一个索引)。

下面是假设容器派生自 list 对象的预期行为示例。

obj1 = Foo(name='Jon')
obj2 = Foo(name='Doe')
obj3 = Foo(name='Jon')
obj4 = Bar(name='Bob')

>>> MyContainer()
[]
>>> MyContainer([obj1, obj2])
[Foo(name='Jon'), Foo(name='Doe')]
>>> MyContainer([obj1, obj4])
TypeError: mixed types
>>> MyContainer([obj1, obj3])
ValueError: Same 'name' attribute

无论使用哪种方法填充容器，我都希望保留此行为:__init__、__add__、__iadd__、追加，...

但是，如果可能的话，我希望一个空容器可以容纳任何类型，只要它们都相同。

我想知道实现它的正确方法应该是什么，我正在寻找建议。到目前为止，我考虑过从 list 派生它并重写方法，但我对此感到不舒服。我应该装饰它吗？我应该从头开始构建一个容器吗？是否已经有一个现有的容器可以满足我的目的(一种 dict 或 pandas.Dataframe)？

Answer 1

您可以从 list 派生您的类来实现此目的，然后检查所有可能进入实例的点，确保输入的内容都是 Foo:

class Foo: pass

class FooList(list):
  def __init__(self, elements):
    assert all(isinstance(element, Foo) for element in elements)
    super().__init__(elements)

  def append(self, element):
    assert isinstance(element, Foo)
    super().append(element)

  def __add__(self, other):
    return FooList(super().__add__(other))  # will do the checks implicitly

这只会在创建时检查。您现在可以继续并覆盖所有其他点(__iadd__()、__setitem__()...)并在那里引入检查。

我当前的实现仅检查元素的类型。当然，您可以检查更多内容，例如检查您提到的相同名称。

不过，对于类型而言，我不确定这是一个好方法。使用 Python 的静态类型来代替怎么样？这不会在运行时引入太多开销。