Python 3 中的有序类

Question

我正在尝试使用PEP 3115 中描述的“有序类”（即，可以按照声明的顺序访问其成员的类）。那里给出的实现是

# The custom dictionary
class member_table(dict):
    def __init__(self):
        self.member_names = []

    def __setitem__(self, key, value):
        # if the key is not already defined, add to the
        # list of keys.
        if key not in self:
            self.member_names.append(key)

        # Call superclass
        dict.__setitem__(self, key, value)

# The metaclass
class OrderedClass(type):

    # The prepare function
    @classmethod
    def __prepare__(metacls, name, bases): # No keywords in this case
        return member_table()

    # The metaclass invocation
    def __new__(cls, name, bases, classdict):
        # Note that we replace the classdict with a regular
        # dict before passing it to the superclass, so that we
        # don't continue to record member names after the class
        # has been created.
        result = type.__new__(cls, name, bases, dict(classdict))
        result.member_names = classdict.member_names
        return result

class MyClass(metaclass=OrderedClass):
    # method1 goes in array element 0
    def method1(self):
        pass

    # method2 goes in array element 1
    def method2(self):
        pass

有几件事我很困惑。首先，__prepare__ 是classmethod 有什么原因吗？该定义不使用metacls - 这只是一个约定吗？

其次，当我尝试这段代码时，'__module__' 在'method1' 和'method2' 之前出现在MyClass.member_names，这显然与声称'method1' 是第一个元素的cmets 相矛盾。为什么这个特殊属性最终出现在列表中，而其他属性没有？还有其他可能让我感到惊讶的吗（除了 __doc__ 如果该类有文档字符串，以及我明确定义的任何内容）？

最后，这个实现不会从基类中检索member_names。如果我想实现这一点，对__prepare__ 的以下更改是否有任何问题（除了它不检查重复项）？

@classmethod
def __prepare__(metacls, name, bases):
    prep_dict = member_table()
    for base in bases:
        try:
            prep_dict.member_names.extend(base.member_names)
        except AttributeError:
            pass
    return prep_dict

Answer 1

首先，__prepare__ 是一个类方法有什么原因吗？定义不使用 metacls - 这只是一个约定吗？

正如 cmets 中所指出的，当调用 __prepare__ 时，类本身还没有被实例化。这意味着，如果它是一个普通方法（以self 作为第一个参数） - 在此调用中将没有任何值成为self。

这是有道理的，因为__prepare__ 所做的是返回一个类似字典的对象，而不是在类体的解析中使用普通字典 - 所以它根本不依赖于正在创建的类。

如果如 cmets 中所述，它是 staticmethod（意味着它不会获得 metacls 第一个参数），那么 __prepare__ 将无法访问元类的任何其他方法——这是不必要的限制。

是的，就像self、metacls 在这种情况下只是一个约定——一个普通的 Python 标识符。 （注意，在普通类中使用classmethods时，第一个参数通常用cls表示，而不是metacls。）

其次，当我尝试这段代码时，__module__ 在 method1 和 method2 之前出现在 MyClass.member_names 中，这显然与声称 method1 是第一个元素的 cmets 相矛盾。为什么这个特殊属性最终出现在列表中，而其他属性没有？还有其他可能让我感到惊讶的吗（除了 __doc__ 如果该类有文档字符串，以及我明确定义的任何内容）？

可能是因为在考虑元类的__prepare__ 方法之后，才考虑了类的__module__ 特殊成员。 （我无法通过谷歌搜索定义 __module__ 的 PEP 来验证，但我敢打赌就是这种情况。）

不，不能保证未来版本的 Python 不会为类添加更多神奇属性，这些属性可能会出现在字典中显式类成员之前。

但是使用元类，您可以完全掌控 - 您可以像对象一样调整您的 dict （member_table 在您的代码中）不计算以“__”开头的任何属性 - 例如。甚至根本不将 then 添加到最终类实例中（以这种方式定义的类可能无法使用某些 Python 功能）。

最后，这个实现不会从基类中检索 member_names。如果我想实现这一点，对__prepare__的以下更改有什么问题吗？

通过阅读，我认为您提出的实现没有任何问题，但当然，您必须对其进行测试。

更新（2013-06-30）：Python 开发者列表中正在积极讨论这个主题，看起来从 Python 3.4 开始，所有类都将默认排序，无需使用元类或__prepare__ 仅用于订购