在 Python 中将实例方法动态绑定到类（而不是类实例）

Question

描述和我的尝试：

我在 stackoverflow 中看到了很多关于将方法绑定到类实例的帖子（我知道已经有很多重复项了）。

但是我还没有找到关于将方法绑定到类本身的讨论。我可以想到解决方法，但我很好奇是否有一种简单的方法可以实现以下目标：

import types
def quacks(some_class):
    def quack(self, number_of_quacks):
       self.number_of_quacks = number_of_quacks
    setattr(some_class, "quack", types.MethodType(quack, some_class))
    return some_class

@quacks
class Duck:
   pass

但上面的行不通：

d1 = Duck()
d2 = Duck()
d1.quack(1)
d2.quack(2)
print(d2.number_of_quacks)
# 2
print(d1.number_of_quacks)
# 2

因为 quack 实际上是在修改类本身而不是实例。

我能想到两种解决方法。如下所示：

class Duck:
    def __init__(self):
        setattr(self, "quack", types.MethodType(quack, self))

或类似的东西

class Quacks:
    def quack(self, number_of_quacks):
        self.number_of_quacks = number_of_quacks

class Duck(Quacks):
    pass

问题： 所以我的问题是，有没有一种简单的方法来实现我上面描述的简单的@quacks 类装饰器？

为什么要问： 我打算创建一组函数来模块化地将我使用的常用方法添加到类中。如果我不退出这个项目，该列表可能会随着时间的推移而增长，我希望它在代码定义上看起来不错。从口味上看，我认为下面的选项 1 看起来比选项 2 更好：

# option 1
@quacks
@walks
@has_wings
@is_white
@stuff
class Duck:
    pass

# option 2
class Duck(
  Quacks,
  Walks,
  HasWings,
  IsWhite,
  Stuff):
    pass

Answer 1

找到另一种解决方法，我想下面会为我做。

def quacks(some_class):
    def quack(self, number_of_quacks):
        self.number_of_quacks = number_of_quacks

    old__init__ = some_class.__init__
    def new__init__(self, *args, **kwargs):
        setattr(self, "quack", types.MethodType(quack, self))
        old__init__(self, *args, **kwargs)
    setattr(some_class, "__init__", new__init__)
    return some_class

如果您发现此方法有任何缺点，请随意添加任何其他替代方案。

编辑： 一种受@SethMMorton 回答启发的不那么老套的方式：

def quack(self, number_of_quacks):
    self.number_of_quacks = number_of_quacks

def add_mixin(some_class, some_fn):
    new_class = type(some_class.__name__, (some_class,), {
        some_fn.__name__: some_fn
    })
    return new_class

def quacks(some_class):
    return add_mixin(some_class, quack)

@quacks
class Duck:
    pass

d1 = Duck()
d2 = Duck()
d1.quack(1)
d2.quack(2)
print(d1.number_of_quacks)
print(d2.number_of_quacks)

Answer 2

如果您不介意完全更改所需语法以获得所需功能，您可以使用type 动态构造类（参见第二个签名）。

第一个参数是类的名称，第二个是超类的元组，第三个是要添加的属性字典。

Duck = type("Duck", (), {
    "quack", quack_function,
    "walk", walk_function,
    ...
})

因此，不是在创建后注入适当功能的装饰器，而是在创建时直接添加功能。这种方法的好处是您可以通过编程方式构建属性字典，而使用装饰器则不能。