在 __init__ 中使用继承的类方法

Question

我有一个由几个孩子继承的父类。我想使用父母的 @classmethod 初始化器初始化其中一个孩子。我怎样才能做到这一点？我试过了：

class Point(object):
    def __init__(self,x,y):
        self.x = x
        self.y = y

    @classmethod
    def from_mag_angle(cls,mag,angle):
        x = mag*cos(angle)
        y = mag*sin(angle)
        return cls(x=x,y=y)


class PointOnUnitCircle(Point):
    def __init__(self,angle):
        Point.from_mag_angle(mag=1,angle=angle)


p1 = Point(1,2)
p2 = Point.from_mag_angle(2,pi/2)
p3 = PointOnUnitCircle(pi/4)
p3.x #fail

Answer 1

如果你尝试这样写__init__，你的PointOnUnitCircle 与Point 有不同的接口（因为它需要angle 而不是x, y），因此不应该是一个子类其中。像这样的东西怎么样：

class PointOnUnitCircle(Point):

    def __init__(self, x, y):
        if not self._on_unit_circle(x, y):
            raise ValueError('({}, {}) not on unit circle'.format(x, y))
        super(PointOnUnitCircle, self).__init__(x, y)

    @staticmethod
    def _on_unit_circle(x, y):
        """Whether the point x, y lies on the unit circle."""
        raise NotImplementedError

    @classmethod
    def from_angle(cls, angle):
        return cls.from_mag_angle(1, angle)

    @classmethod
    def from_mag_angle(cls, mag, angle):  
        # note that switching these parameters would allow a default mag=1
        if mag != 1:
            raise ValueError('magnitude must be 1 for unit circle')
        return super(PointOnUnitCircle, cls).from_mag_angle(1, angle)

这使接口保持不变，添加了检查子类输入的逻辑（一旦你编写了它！），并提供了一个新的类方法来轻松地从angle 构造一个新的PointOnUnitCircle。而不是

p3 = PointOnUnitCircle(pi/4)

你必须写

p3 = PointOnUnitCircle.from_angle(pi/4)

Answer 2

您可以重写子类的__new__ 方法以从超类的备用构造函数构造实例，如下所示。

import math


class Point(object):

    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    @classmethod
    def from_polar(cls, radius, angle):
        x = radius * math.cos(angle)
        y = radius * math.sin(angle)
        return cls(x, y)


class PointOnUnitCircle(Point):

    def __new__(cls, angle):
        point = Point.from_polar(1, angle)
        point.__class__ = cls
        return point

    def __init__(self, angle):
        pass

请注意，在__new__ 中，point = Point.from_polar(1, angle) 行不能被 point = super().from_polar(1, angle) 替换，因为 Point 将自身作为备用构造函数的第一个参数发送，super() 将子类 PointOnUnitCircle 发送到备用构造函数构造函数，它循环调用调用它的子类的__new__，依此类推，直到出现RecursionError。另请注意，即使__init__ 在子类中为空，但不覆盖子类中的__init__，超类的__init__ 将在__new__ 之后立即自动调用，从而撤消备用构造函数。

另外，一些对象设计使用组合比使用继承更简单。例如，您可以替换上面的 PointOnUnitCircle 类而不用以下类覆盖 __new__。

class UnitCircle:

    def __init__(self, angle):
        self.set_point(angle)

    def set_point(self, angle):
        self.point = Point.from_polar(1, angle)