Python - 从输入中获取子类。我必须编写一个单独的函数吗？

Question

我正在使用 Python 2.7.8。以下是我正在处理的问题的一个轻微变体。

我已经编写了大量自定义类，其中继承就像一棵树。以下示例很好地封装了该行为：

import random

class Animal(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.can_own_pets = False #most Animals cannot own pets
        self.get_features()

    def give_pet(self, pet):
        if not self.can_own_pets:
            print(self.name+' cannot own a pet!')
        else:
            self.pets.append(pet)

    def is_hungry(self):
        return random.choice([True, False])

    def get_features(self):
        """
        In some classes, get features will be a function
        that uses self.name to extract features.
        In my problem, the features are extracted
        with regular expressions that are determined by
        by the class.
        """
        pass

class Human(Animal):
    def __init__(self, name):
        super(Human, self).__init__(name)
        self.can_own_pets = True
        self.pets = []

class Dog(Animal):
     def __init__(self, name):
        super(Dog, self).__init__(name)

     def bark(self):
         print 'WOOF'

     def get_features(self):
         if 'chihuahua' in self.name:
             self.is_annoying = True
         elif 'corgi' in self.name:
             self.adorable = True

我的程序需要接收大量动物并将它们分配给正确的类——我需要正确的属性和方法。我希望 做的是修改 Animal 构造函数，这样如果 name 参数类似于“Finn the Dog”或“Jake the Human”，它（构造函数）会返回该类的实例“狗”或“人”，带有适当的方法和属性。现在，我知道我可以轻松编写一个函数，该函数将字符串和类作为参数，构造一个字典，其中键是给定类的子类的名称，查找包含在字符串中的字典元素, 并返回 that 类的对象。我的问题是是否有办法将它编码到 Animal 类本身中，这对我来说似乎更优雅（也更容易维护）。

Answer 1

这是一个实现 --

def _get_all_subclasses(cls):
  for scls in cls.__subclasses__():
    yield scls
    for scls in _get_all_subclasses(scls):
      yield scls


class Animal(object):

  @staticmethod
  def from_string(s):
    for cls in _get_all_subclasses(Animal):
      # Somehow pick the class based on the string... This is a really simple example...
      if cls.__name__ in s:
        return cls()
    raise ValueError('Bummer.  Animal has not been discovered.')


class Dog(Animal):
  pass


class Cat(Animal):
  pass


class Lion(Cat):
  pass

print Animal.from_string('is a Dog')
print Animal.from_string('is a Cat')
print Animal.from_string('Lions!!!')
print Animal.from_string('Lockness Monster')

这里有限制

• 所有的构造函数都需要几乎相同，这意味着Cat.__init__ 需要基本上做与Human.__init__ 相同的事情。
• 创建实例后，您的代码需要具有处理Cat、Human、Dog 等的逻辑。在某些情况下没关系（例如，代码真的只关心它是否与@ 一起工作987654327@），但通常不是（毕竟，猫可以在栅栏上行走，但人类不能）。

一般来说，我喜欢遵循的原则是尝试让我的函数的输入是允许的（它是列表还是元组？谁在乎呢！鸭子打字 FTW！）但要尝试有非常明确的输出.我认为这使得接口更容易长期使用，如果我是审阅者，我上面编写的代码可能无法通过代码审查:-)。

Answer 2

以 mgilson 的回答为基础

您可以重写__new__ 方法，这样您就可以像平常一样在没有静态方法的情况下实例化类。

class Animal(object):

    @classmethod
    def _get_all_subclasses(cls):
        for scls in cls.__subclasses__():
            yield scls
            for scls in scls._get_all_subclasses():
                yield scls

    def __new__(cls, name):
        cls_ = cls
        for subcls in Animal._get_all_subclasses():
            if subcls.__name__ in name:
                cls_ = subcls
                break
        instance = object.__new__(cls_)
        if not issubclass(cls_, cls):
            instance.__init__(name)
        return instance