将其他文件中的函数添加到 Python 类

Question

我在这个设置上遇到了问题，主要是因为我不确定我真正想要什么来解决这个问题。

这是设置

- main.py
- lib
  - __init__.py 
  - index.py
  - test.py

__init__.py有这个代码

import os
for module in os.listdir(os.path.dirname(__file__)+"/."):
    if module == '__init__.py' or module[-3:] != '.py':
        continue
    __import__(module[:-3], locals(), globals())
del module

ma​​in.py 目前有此代码

from lib.index import *
print User.__dict__

index.py有这个代码

class User(object):
    def test(self):
        return "hi"
    pass

test.py有这个代码

class User(object):
    def tes2(self):
        return "hello"

当我执行main.py 时，它会成功打印来自index.py 的方法test，但我想做的是找出一种方法，我可以在lib 文件夹中创建一个文件，而该文件只有一个函数格式

class User(object):
    def newFunction(self):
       return abc

这个函数应该在 main.py 中自动可供我使用

我确信这不是一件难事，但老实说，我不知道我想要什么（搜索什么来解决这个问题），这阻碍了我研究解决方案。

Answer 1

您可以使用元类来自定义类的创建并添加在别处定义的函数：

import types
import os
import os.path
import imp

class PluginMeta(type):
    def __new__(cls, name, bases, dct):
        modules = [imp.load_source(filename, os.path.join(dct['plugindir'], filename))
                    for filename in os.listdir(dct['plugindir']) if filename.endswith('.py')]
        for module in modules:
            for name in dir(module):
                function = getattr(module, name)
                if isinstance(function, types.FunctionType):
                    dct[function.__name__] = function
        return type.__new__(cls, name, bases, dct)


class User(object):
    __metaclass__ = PluginMeta
    plugindir = "path/to/the/plugindir"

    def foo(self):
        print "foo"

user = User()
print dir(user)

然后在插件文件中，只创建函数而不是类：

def newFunction(self, abc):
    self.abc = abc
    return self.abc

元类会找到它们，将它们转化为方法，并将它们附加到您的类中。

Answer 2

类是对象，方法只不过是类对象的属性。

因此，如果您想在原始类块之外向现有类添加方法，那就是向对象添加属性的问题，我希望您知道该怎么做：

class User(object):
    pass

def newFunction(self):
    return 'foo'

User.newFunction = newFunction

agf 的元类答案基本上是一种很好的自动方法，尽管它通过在创建类之前向类块添加额外定义来工作，而不是在创建类之后向类对象添加额外属性.

这基本上应该是您开发一个框架所需的全部内容，在该框架中，一个模块中定义的内容会自动添加到其他地方定义的类中。但是您仍然需要做出一些设计决策，例如：

1. 如果您的外部定义函数需要辅助定义，您如何确定应该添加到类中的内容以及哪些只是依赖项？
2. 如果您有多个类以这种方式扩展，您如何确定哪些内容属于哪个类？
3. 在您的程序中的什么时候发生自动扩展？
4. 您想在您的课程中说“这个类在其他地方定义了扩展”，还是在您的扩展中说“这是对其他地方定义的类的扩展”，或者两者都没有，并且在某个地方从两者外部绑定到类的扩展？
5. 您是否需要能够同时激活具有不同扩展的“相同”类的多个版本？

由 agf 提出的元类可能是实现此类框架的一种非常好的方法，因为它可以让您将所有复杂的代码放在一个地方，同时仍然“标记”每个不能像类那样工作的类正常工作。不过，它确实解决了我上面提出的一些问题的答案。

Answer 3

这是我们在项目中使用的工作代码，我不确定这是不是最好的方法，但它确实有效，几乎没有额外的代码可以添加到其他文件中

cpu.py:

from cpu_base import CPU, CPUBase

import cpu_common
import cpu_ext

cpu_base.py：

def getClass():
    return __cpu__

def setClass(CPUClass):
    global __cpu__
    __cpu__ = CPUClass
    __classes__.append(CPUClass)

def CPU(*kw):
    return __cpu__(*kw)

class CPUBase:
    def __init__(self):
        your_init_Stuff
        # optionally a method classname_constructor to mimic __init__ for each one
        for c in __classes__:
            constructor = getattr(c, c.__name__ + '_constructor', None)
            if constructor is not None:
                constructor(self)
setClass(CPUBase)

cpu_common.py:

from cpu_base import getClass, setClass
class CPUCommon(getClass()):
    def CPUCommon_constructor(self):
        pass
setClass(CPUCommon)

cpu_ext.py：

from cpu_base import getClass, setClass

class CPUExt(getClass()):
    pass
setClass(CPUExt)

使用类从 cpu.py 导入 CPU