Python：类属性，默认为父级的值，可用于整个层次结构

Question

这个问题很难用语言表达。我希望标题能正确捕捉到它。

我在寻找什么：

class Parent():
    x = "P"

class ChildA(Parent):
    x = "A"

class ChildB(Parent):
    # not setting x
    pass

有了这个，以下应该完全按照所见：

>>> Parent.x
'P'
>>> ChildA.x
'A'
>>> ChildB.x
'P'
>>> ChildB.x = 'B'
>>> ChildB.x
'B'

到目前为止没有什么特别的，但这里是棘手的地方，因为应该保留父属性的值：

>>> ChildB.x = None
>>> ChildB.x
'P'

另外，我需要这个来工作：

>>> ChildA.get_x_list()
['A', 'P']
>>> ChildB.get_x_list()
['P'] # 'P' only appears once

我最近阅读了很多关于元类的文章，我认为最好通过使用元类来完成：

has__attr = lambda obj, name: hasattr(obj, "_" + obj.__name__ + "__" + name)
get__attr = lambda obj, name: getattr(obj, "_" + obj.__name__ + "__" + name)
set__attr = lambda obj, name, value: setattr(obj, "_" + obj.__name__ + "__" + name, value)
del__attr = lambda obj, name: delattr(obj, "_" + obj.__name__ + "__" + name)

class Meta(type):
    the_parent_name = "mParent"

    def __new__(cls, class_name, bases, attributes):
        parent_attribute_id = "_" + class_name + "__" + cls.the_parent_name

        x = attributes.pop("x", None)
        if x:
            attributes["_" + class_name + "__x"] = x

        # build line of inheritance
        for b in bases:
            # find a base that has the parent attribute
            if has__attr(b, cls.the_parent_name):
                # set the parent attribute on this class
                attributes[parent_attribute_id] = b
                break
        else:
            # add the parent attribute to this class, making it an inheritance root
            attributes[parent_attribute_id] = None
        return super(Meta, cls).__new__(cls, class_name, bases, attributes)

    def get_x_list(self):
        ls = [get__attr(self, "x")] if has__attr(self, "x") else []
        parent = get__attr(self, self.the_parent_name)
        if parent:
            ls.extend(parent.get_x_list())
        return ls

    @property    
    def x(self):
        if has__attr(self, "x"):
            return get__attr(self, "x")
        else:
            parent = get__attr(self, self.the_parent_name)
            if parent:
                return parent.x
            else:
                return None

    @x.setter
    def x(self, x):
        if x:
            set__attr(self, "x", x)
        else:
            del__attr(self, "x")

虽然这已经完全按预期工作，但我想知道使用元类是否过于重要，实际上有更简单的方法可以做到这一点？

重要提示：我需要在派生类中绝对不做任何特殊事情的方式来完成此操作。 x = "Q" 和 set_x("Q") 是可以接受的。这是一个要求，因为我正在设计一个 API，其中Parent 是库的一部分，而派生类不在我的控制范围内。

额外问题：有没有办法让属性的名称（“x”）只在一个位置改变？含义：是否可以通过字符串创建get_x_list 和x 属性？我想像这样的事情：

attributes["get_" + attr_name + "_list"] = ...

但每当我尝试这样做时，我得到了：

... missing 1 required positional argument: 'self'

Answer 1

这些功能中的任何一个都不需要元类。

>>> ChildB.x = None
>>> ChildB.x
'P'

只需将第一行更改为 del ChildB.x 即可。

>>> ChildA.get_x_list()
['A', 'P']
>>> ChildB.get_x_list()
['P'] # 'P' only appears once

试试这个：

(klass.__dict__['x'] for klass in ChildA.__mro__ if 'x' in klass.__dict__)

如果您需要列表而不是生成器，请将最外面的一对括号更改为方括号。