如何在 Python 中使用类装饰器混合行为？

Question

我有一个基类，它有很多直接子类。有多个独立的特征由多个子类共享。这是 Python 合作继承的一个很好的用例。但是，这些功能应该从外部包装行为，因此它们需要位于方法解析顺序的前面。

class WrappedSub(FeatureA, FeatureB, FeatureC, RealSub):

    def __init__(self, *args, **kwargs):
        FeatureA.__init__(foo=42)
        FeatureB.__init__(bar=13)
        FeatureC.__init__(foobar=546)
        RealSub.__init__(*args, **kwargs)

class RealSub(Base):
    # Lots of code ...

如果能装饰一下子类就好了。

@Mixin(FeatureA, 42)
@Mixin(FeatureB, 13)
@Mixin(FeatureC, 546)
class RealSub(Base):
    # Lots of code ...

准确地说，我需要一个@Mixin装饰器，其中下面的第一个块相当于第二个块。

@Mixin(Sub, *feature_args, **feature_kwargs)
class RealSub:
    # Lots of code ...

class RealSub:
    # Lots of code ...
class WrappedSub(Feature, RealSub):
    def __init__(self, *sub_args, **sub_kwargs):
        Feature.__init__(self, *feature_args, **feature_kwargs)
        RealSub.__init__(self, *sub_args, **sub_kwargs)
RealSub = WrappedSub

这在 Python 3 中怎么可能呢？

Answer 1

您可能可以使用 Python 的协作多重继承系统来编写 mixin 类，而不是尝试将它们实现为类装饰器。这就是我对 Python OOP 中使用的术语“mixin”的一般理解。

class Base:
    def method(self, param):
        value = param + 18
        return value

class FeatureOne:               # this could inherit from Base 
    def method(self, param):
        if param == 42:
            return 13
        else:
            return super().method(param)   # call next class in inheritance chain

class Child(FeatureOne, Base):
    def method(self, param):
        value = super().method(param)
        value *= 2
        return value

这与您想要的不太一样，因为它在和类的版本之间调用FeatureOne类的method实现，而不是在其执行之前调用。如果您无法调整方法以按此顺序工作（类的主体可能为空） ，您可以添加一个继承自您首先关心的 s 和最后一个的新类。BaseChildChildGrandchildFeatureChildGrandchild

如果你真的想使用装饰器来翻转顺序，我想你可能可以让它工作，装饰器为你构建一个“孙子”类（尽管它不知道任何关于正常继承层次结构的信息）。这是一个mixin装饰器的粗略尝试，它几乎像你想要的那样工作：

def mixin(*mixin_classes, **mixin_kwargs): # decorator factory function
    def decorator(cls): # decorator function
        class wrapper(*mixin_classes, cls):
            def __init__(self, *args, **kwargs):
                wrapped_kwargs = mixin_kwargs.copy() # use the passed kwargs to update the
                wrapped_kwargs.update(kwargs)        # mixin args, so caller can override
                super().__init__(*args, **wrapped_kwargs)
        # maybe modify wrapper's __name__, __qualname__, __doc__, etc. to match cls here?
        return wrapper
    return decorator

mixin 类应该super().__init__(*args, **kwargs)从它们自己的__init__方法调用（如果它们有一个），但它们可以接受（而不是传递）它们自己希望由装饰器传递的仅关键字参数mixin：

class FeatureOne:
    def __init__(self, *args, foo, **kwargs): # note that foo is a keyword-only argument
        self.foo = foo
        super().__init__(*args, **kwargs)

    def method(self, param):
        if param == self.foo:
            return 13
        else:
            return super().__method__(param)

@mixin(FeatureOne, foo=42)
class Child(Base):
    def method(self, param):
        return super().method(param) * 2

装饰器应该与传递给一个装饰器调用的所有 mixin 类一起工作（例如@mixin(FeatureA, FeatureB, FeatureC, foo=42, bar=13, foobar=546)），或者与多个嵌套装饰器调用一起工作。无论哪种方式，最终课程的 MRO 都是相同的。