在继承的数据类中使用 __new__

Question

假设我有以下代码用于处理个人和国家之间的链接：

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Country:
    iso2 : str
    iso3 : str
    name : str

countries = [ Country('AW','ABW','Aruba'),
              Country('AF','AFG','Afghanistan'),
              Country('AO','AGO','Angola')]
countries_by_iso2 = {c.iso2 : c for c in countries}
countries_by_iso3 = {c.iso3 : c for c in countries}

@dataclass
class CountryLink:
    person_id : int
    country : Country

country_links = [ CountryLink(123, countries_by_iso2['AW']),
                  CountryLink(456, countries_by_iso3['AFG']),
                  CountryLink(789, countries_by_iso2['AO'])]

print(country_links[0].country.name)

这一切都很好，但我决定我想让它变得不那么笨重，以便能够处理不同形式的输入。我还想使用__new__ 来确保我们每次都获得有效的 ISO 代码，并且我想反对在这种情况下无法创建。因此，我添加了几个继承自此的新类：

@dataclass
class CountryLinkFromISO2(CountryLink):
    def __new__(cls, person_id : int, iso2 : str):
        if iso2 not in countries_by_iso2:
            return None
        new_obj = super().__new__(cls)
        new_obj.country = countries_by_iso2[iso2]
        return new_obj

@dataclass
class CountryLinkFromISO3(CountryLink):
    def __new__(cls, person_id : int, iso3 : str):
        if iso3 not in countries_by_iso3:
            return None
        new_obj = super().__new__(cls)
        new_obj.country = countries_by_iso3[iso3]
        return new_obj

country_links = [ CountryLinkFromISO2(123, 'AW'),
                  CountryLinkFromISO3(456, 'AFG'),
                  CountryLinkFromISO2(789, 'AO')]

乍一看似乎可行，但后来我遇到了问题：

a = CountryLinkFromISO2(123, 'AW')
print(type(a))
print(a.country)
print(type(a.country))

返回：

<class '__main__.CountryLinkFromISO2'>
AW
<class 'str'>

继承的对象具有正确的类型，但它的属性country 只是一个字符串，而不是我期望的Country 类型。我在__new__ 中放入了打印语句，用于检查new_obj.country 的类型，并且在return 行之前是正确的。

我想要实现的是让a 成为CountryLinkFromISO2 类型的对象，它将继承我对CountryLink 所做的更改，并使其具有从字典@ 中获取的属性country 987654336@。我怎样才能做到这一点？

Answer 1

仅仅因为数据类在幕后进行，并不意味着您的类没有__init__()。他们这样做了，看起来像：

def __init__(self, person_id: int, country: Country):
    self.person_id = person_id
    self.country = country

当你创建类时：

CountryLinkFromISO2(123, 'AW')

"AW" 字符串被传递给__init__() 并将值设置为字符串。

以这种方式使用__new__() 是脆弱的，并且从构造函数返回 None 是相当不符合 Python 的 (imo)。也许您最好创建一个返回None 或您想要的类的实际工厂函数。那你就完全不用惹__new__()了。

@dataclass
class CountryLinkFromISO2(CountryLink):
    @classmethod
    def from_country_code(cls, person_id : int, iso2 : str):
        if iso2 not in countries_by_iso2:
            return None
        return cls(person_id, countries_by_iso2[iso2])

a = CountryLinkFromISO2.from_country_code(123, 'AW')

如果出于某种原因需要使用__new__()，您可以在没有匹配时从新返回None，并将国家/地区设置为__post_init__()：

@dataclass
class CountryLinkFromISO2(CountryLink):
    def __new__(cls, person_id : int, iso2 : str):
        if iso2 not in countries_by_iso2:
            return None
        return super().__new__(cls)
    
    def __post_init__(self):        
        self.country = countries_by_iso2[self.country]

Answer 2

您看到的行为是因为数据类在__init__ 中设置了它们的字段，这发生在__new__ 运行之后。

解决这个问题的 Pythonic 方法是提供一个替代构造函数。我不会做子类，因为它们只用于它们的构造函数。

例如：

@dataclass
class CountryLink:
    person_id: int
    country: Country

    @classmethod
    def from_iso2(cls, person_id: int, country_code: str):
        try:
            return cls(person_id, countries_by_iso2[country_code])
        except KeyError:
            raise ValueError(f'invalid ISO2 country code {country_code!r}') from None

    @classmethod
    def from_iso3(cls, person_id: int, country_code: str):
        try:
            return cls(person_id, countries_by_iso3[country_code])
        except KeyError:
            raise ValueError(f'invalid ISO3 country code {country_code!r}') from None

country_links = [ CountryLink.from_iso2(123, 'AW'),
                  CountryLink.from_iso3(456, 'AFG'),
                  CountryLink.from_iso2(789, 'AO')]