如何在 Python 中重定向包含类的所有方法？

Question

如何实现组合模式？我有一个类Container，它有一个属性对象Contained。我想通过简单地调用my_container.some_contained_method() 来重定向/允许从Container 访问Contained 类的所有方法。我是否以正确的方式做正确的事？

我使用类似的东西：

class Container:
   def __init__(self):
       self.contained = Contained()
   def __getattr__(self, item):
       if item in self.__dict__: # some overridden
           return self.__dict__[item] 
       else:
           return self.contained.__getattr__(item) # redirection

背景：

我正在尝试构建一个类 (Indicator)，以增加现有类 (pandas.DataFrame) 的功能。 Indicator 将拥有DataFrame 的所有方法。我可以使用 inheritance，但我遵循“赞成 composition 而不是 inheritance”的建议（例如，请参阅以下答案：python: inheriting or composition ）。不继承的一个原因是基类不可序列化，我需要序列化。

我找到了this，但我不确定它是否符合我的需要。

Answer 1

我发现 unbutbu 的答案对我自己的应用程序非常有用，我遇到了在 jupyter 笔记本中正确显示它的问题。我发现在类中添加以下方法解决了这个问题。

def _repr_html_(self):
    return self.contained._repr_html_()

def _repr_latex_(self):
    return self.contained._repr_latex_()

Answer 2

注意事项：

• DataFrames 有很多属性。如果DataFrame 属性是一个数字，您可能只想返回该数字。但如果DataFrame 属性是DataFrame，您可能想要返回Container。如果DataFrame 属性是Series 或描述符，我们该怎么办？要正确实施Container.__getattr__，你真的 必须为每个属性编写单元测试。
• __getitem__ 也需要进行单元测试。
• 您还必须定义和单元测试 __setattr__ 和 __setitem__、__iter__、__len__ 等。
• Pickling 是序列化的一种形式，所以如果 DataFrames 是可腌制的，我不确定 Containers 对序列化有何帮助。

一些cmets：

• __getattr__ 仅在属性不在 self.__dict__ 中时调用。所以你的__getattr__ 中不需要if item in self.__dict__。

• self.contained.__getattr__(item) 调用 self.contained 的 __getattr__ 直接方法。这通常不是你想要的 做，因为它绕过了整个 Python 属性查找 机制。例如，它忽略了属性的可能性 可以在self.contained.__dict__，或在__dict__ 之一 self.contained.__class__ 的基数或者如果item 指的是一个 描述符。请改用getattr(self.contained, item)。

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import pandas
import numpy as np

def tocontainer(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        result = func(*args, **kwargs)
        return Container(result)
    return wrapper

class Container(object):
   def __init__(self, df):
       self.contained = df
   def __getitem__(self, item):
       result = self.contained[item]
       if isinstance(result, type(self.contained)):
           result = Container(result)
       return result
   def __getattr__(self, item):
       result = getattr(self.contained, item)
       if callable(result):
           result = tocontainer(result)
       return result
   def __repr__(self):
       return repr(self.contained)

这里有一些随机代码来测试是否——至少在表面上——Container 正确地委托给DataFrames 并返回Containers：

df = pandas.DataFrame(
    [(1, 2), (1, 3), (1, 4), (2, 1),(2,2,)], columns=['col1', 'col2'])
df = Container(df)
df['col1'][3] = 0
print(df)
#    col1  col2
# 0     1     2
# 1     1     3
# 2     1     4
# 3     2     1
# 4     2     2
gp = df.groupby('col1').aggregate(np.count_nonzero)
print(gp)
#       col2
# col1      
# 1        3
# 2        2
print(type(gp))
# <class '__main__.Container'>

print(type(gp[gp.col2 > 2]))
# <class '__main__.Container'>

tf = gp[gp.col2 > 2].reset_index()
print(type(tf))
# <class '__main__.Container'>

result = df[df.col1 == tf.col1]
print(type(result))
# <class '__main__.Container'>