根据参数选择子类答案

【问题标题】：pick a subclass based on a parameter根据参数选择子类
【发布时间】：2011-09-01 16:44:08
【问题描述】：

我有一个模块（db.py），它从不同的数据库类型（sqlite、mysql 等）加载数据。该模块包含一个类 db_loader 和继承自它的子类（sqlite_loader、mysql_loader）。

正在使用的数据库类型在单独的 params 文件中，

用户如何取回正确的对象？

即我该怎么做：

loader = db.loader()

我是在 db.py 模块中使用一种称为 loader 的方法，还是有一种更优雅的方法，一个类可以根据参数选择自己的子类？有没有标准的方法来做这种事情？

【问题讨论】：

标签： python oop

【解决方案1】：

听起来你想要Factory Pattern。您定义了一个工厂方法（在您的模块中，或者可能在它可以生成的所有对象的公共父类中），您将参数传递给它，它将返回正确类的实例。在 python 中，问题可能比维基百科文章中的一些细节要简单一些，因为您的类型是动态的。

class Animal(object):

    @staticmethod
    def get_animal_which_makes_noise(noise):
        if noise == 'meow':
            return Cat()
        elif noise == 'woof':
            return Dog()

class Cat(Animal):
    ...

class Dog(Animal):
    ...

【讨论】：

谢谢！这似乎是最优雅的解决方案！
是的，但这需要我每次有新动物时都扩展工厂方法。有什么方法可以很好地“自动检测”子类，其中noise 是子类中的某个属性值？
您可以通过该属性查找子类：return [subclass for subclass in cls.__subclasses__() if subclass.noise == noise][0]

【解决方案2】：

有没有更优雅的方式让类可以根据参数选择自己的子类？

您可以通过覆盖基类的__new__ 方法来做到这一点。这将允许您简单地转到loader = db_loader(db_type) 和loader 将神奇地 成为数据库类型的正确子类。这个解决方案比其他答案稍微复杂一些，但恕我直言，它肯定是最优雅的。

最简单的形式：

class Parent():
    def __new__(cls, feature):
        subclass_map = {subclass.feature: subclass for subclass in cls.__subclasses__()}
        subclass = subclass_map[feature]
        instance = super(Parent, subclass).__new__(subclass)
        return instance

class Child1(Parent):
    feature = 1

class Child2(Parent):
    feature = 2

type(Parent(1))  # <class '__main__.Child1'>
type(Parent(2))  # <class '__main__.Child2'>

（注意只要__new__返回一个cls的实例，就会自动为你调用实例的__init__方法。）

这个简单的版本虽然有问题，需要扩展和定制以适应您想要的行为。最值得注意的是，这是您可能想要解决的问题：

Parent(3)  # KeyError
Child1(1)  # KeyError

所以我建议将cls 添加到subclass_map 或将其用作默认值，例如subclass_map.get(feature, cls)。如果您的基类不打算被实例化——也许它甚至有抽象方法？ -- 那么我建议给Parent 元类abc.ABCMeta。

如果您也有孙类，那么我建议将子类的集合放入递归类方法中，该方法遵循每个沿袭到最后，添加所有后代。

这个解决方案比工厂方法模式恕我直言更漂亮。与其他一些答案不同，它是自我维护的，因为子类列表是动态创建的，而不是保存在硬编码映射中。而且这只会实例化子类，不像其他答案之一，它将实例化与给定参数匹配的全局命名空间中的任何内容。

【讨论】：

我真的很喜欢这个。我试过这个，但当孩子们有一些额外的参数/属性时，我没有让它工作。你知道如何处理这种情况吗？
@Patricio 没有看到您的代码，我只能猜测可能有什么帮助...如果您在选择子类时需要考虑多个参数，那么subclass_map 的键可能是这些参数的元组。
基本上我要做的是：stackoverflow.com/questions/61339788/…

【解决方案3】：

我会将子类的名称存储在 params 文件中，并有一个工厂方法来实例化给定名称的类：

class loader(object):
  @staticmethod
  def get_loader(name):
    return globals()[name]()

class sqlite_loader(loader): pass

class mysql_loader(loader): pass

print type(loader.get_loader('sqlite_loader'))
print type(loader.get_loader('mysql_loader'))

【讨论】：

谢谢！这似乎是一个很好的解决方案，我认为与actionshrimp基本相同？
@Mike Vella：与actionshrimp 解决方案的主要区别在于，您不需要在一系列if-elif 语句中显式命名每个类。换句话说，如果您添加一个新的加载器类，它可以立即在 params 文件中指定：无需记住进入并更新那个大的if！

【解决方案4】：

将类存储在dict 中，根据您的参数实例化正确的类：

db_loaders = dict(sqlite=sqlite_loader, mysql=mysql_loader)
loader = db_loaders.get(db_type, default_loader)()

db_type 是您要打开的参数，sqlite_loader 和 mysql_loader 是“加载器”类。

【讨论】：