python - 使 __call__ 成为基类中可用于所有派生类的特定接口(interface)

Question

我有一个基类，其中有一个公共(public)fn。我想让层次系统中的所有类都可调用，并且它们的 __call__ 实际上将它们的工作翻译为 fn，语义类似于 Class.__call__ = fn。以下代码显示了我目前的实现方式。

class Base:
    def fn(self, *input):
        # ...

    __call__ = fn

class Derived(Base):
    def fn(self, input):
        # ...

    __call__ = fn

我知道有一种设计，只在基类中定义一个__call__，并在__call__的函数体中，将其工作翻译为fn，每个派生类都实现自己的fn。语义就像“从 Base 继承一个公共(public)接口(interface)并实现，在这个公共(public)接口(interface)中，每个派生类定义自己的实现版本”。

但是，某些 fn 具有不同的参数列表，并不总是与 Base 相同，就像我上面展示的情况一样。上面的代码可以工作，但我想一定有更好的解决方案，无需在层次结构系统的所有类中重复定义。

那么有没有办法在基类中仅指定一次__call__，但使其可用于所有派生类？

Answer 1

如果您使用的 Python 版本 >= 3.6，您可以编写 __init_subclass__ Base 类的方法，将子类的 __call__ 属性分配为等于其 fn 属性:

class Base:
    def fn(self, *args):
        return args
    __call__ = fn
    def __init_subclass__(cls):
        cls.__call__ = cls.fn

class Derived(Base):
    def fn(self, arg):
        print("In derived")
        return arg


Base()(1, 2, 3)
# (1, 2, 3)

Derived()(1)
# In derived
# 1

如果您使用旧版本的 Python，则可以使用元类实现类似的效果。

class BaseMeta(type):
    def __init__(cls, *args, **kwargs):
        super().__init__(*args, **kwargs)
        cls.__call__ = cls.fn

class Base(metaclass=BaseMeta):
    def fn(self, *args):
        return args

class Derived(Base):
    def fn(self, arg):
        print("In derived")
        return arg