在Python中查找类的静态属性

Question

这是一个不太寻常的问题，但我想根据我添加到类中的任何属性动态生成类的__slots__属性。

例如，如果我有一个类：

class A(object):
    one = 1
    two = 2

    __slots__ = ['one', 'two']

我希望能够动态地完成这一操作，而不是手动指定参数，我该如何做到这一点？

- Dan

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此外，“属性”比这个例子更复杂，并包含对象，可以为类的每个实例相同（而不是为每个实例实例化一个）。 - Dan

对于具有10万个类实例的高性能，您可以考虑使用享元设计模式--属性不在类实例中，而是简单的元组，类基本上都是静态方法。 - S.Lott

对于同一对象的多个引用，slots 对象是无关紧要的。多个引用只是指向相同底层对象的多个引用 - 不需要做任何操作来使其发生。 - S.Lott

这是很好的建议，slots 似乎并没有太大的区别，而且享元设计模式可能非常有用。我想就此发布一个相关问题... - Dan

@Dan，你接受的答案不正确，除非你想要属性是只读的，并且还包括其他类元数据属性（__module__等）。你能否澄清你的问题，或者接受我的答案，它确实可以做到你所要求的？ - Ethan Furman

Answer 1

当您尝试定义插槽时，类还没有被构建，因此您不能从A类内部动态定义它。

要获取所需的行为，请使用元类来自省A的定义并添加插槽属性。

class MakeSlots(type):

    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        attrs['__slots__'] = attrs.keys()

        return super(MakeSlots, cls).__new__(cls, name, bases, attrs)

class A(object):
    one = 1
    two = 2

    __metaclass__ = MakeSlots

- Jarret Hardie

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这个答案有两个问题：1）它不起作用；2）即使它起作用，它也会将方法、类和类体中定义的所有内容添加到__slots__中。它不起作用是因为名称除了在新创建的__slots__中之外，还在覆盖__slots__的类的成员描述符中，最终我们得到的是AttributeError: 'A' object has no attribute 'one'。 - Ethan Furman

啊 -- 上面应该是 AttributeError: 'A' 对象属性 'one' 是只读的。 - Ethan Furman

иҷҪ然иҝҷдёӘзұ»иҝҳжІЎжңүиў«жһ„е»әпјҢдҪҶдҪ д»Қ然еҸҜд»ҘеңЁзұ»еҲӣе»әжңҹй—ҙдҪҝз”Ёvars()жқҘе®ҢжҲҗе®ғпјҢ并且иҰҒеңЁжңҖеҗҺе®ҢжҲҗгҖӮ - Ethan Furman

Answer 2

有一件非常重要的事情需要注意——如果这些属性留在类中，那么__slots__生成将是无用的……好吧，也许不是无用的——它会使类属性变为只读；这可能不是你想要的。

简单的方法是说，“好的，我会将它们初始化为None，然后让它们消失。”太棒了！以下是一种实现方式：

class B(object):
    three = None
    four = None

    temp = vars()                    # get the local namespace as a dict()
    __slots__ = temp.keys()          # put their names into __slots__
    __slots__.remove('temp')         # remove non-__slots__ names
    __slots__.remove('__module__')   # now remove the names from the local
    for name in __slots__:           # namespace so we don't get read-only
        del temp[name]               # class attributes
    del temp                         # and get rid of temp

如果你想保留那些初始值，需要更多的工作...这里有一个可能的解决方案：

class B(object):
    three = 3
    four = 4

    def __init__(self):
        for key, value in self.__init__.defaults.items():
            setattr(self, key, value)

    temp = vars()
    __slots__ = temp.keys()
    __slots__.remove('temp')
    __slots__.remove('__module__')
    __slots__.remove('__init__')
    __init__.defaults = dict()
    for name in __slots__:
        __init__.defaults[name] = temp[name]
        del temp[name]
    del temp

正如您所看到的，即使没有元类，也可以做到这一点--但是谁想要所有那些样板文件呢？元类肯定可以帮助我们整理好这个问题：

class MakeSlots(type):
    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        new_attrs = {}
        new_attrs['__slots__'] = slots = attrs.keys()
        slots.remove('__module__')
        slots.remove('__metaclass__')
        new_attrs['__weakref__'] = None
        new_attrs['__init__'] = init = new_init
        init.defaults = dict()
        for name in slots:
            init.defaults[name] = attrs[name]
        return super(MakeSlots, cls).__new__(cls, name, bases, new_attrs)

def new_init(self):
    for key, value in self.__init__.defaults.items():
        setattr(self, key, value)

class A(object):
    __metaclass__ = MakeSlots

    one = 1
    two = 2


class B(object):
    __metaclass__ = MakeSlots

    three = 3
    four = 4

现在所有的繁琐都被保留在元类中，而实际的类易于阅读和（希望！）理解。

如果除了属性之外，您需要在这些类中添加任何其他内容，我强烈建议您将它们放入混合类中--直接将它们放在最终类中会使元类变得更加复杂。

- Ethan Furman