如何向 Python 枚举添加成员子集？

Question

假设我有一个像这样的 Python 枚举：

from enum import Enum

class FRUIT(Enum):
    APPLE = 1
    BANANA = 2
    LEMON = 3
    ORANGE = 4

我想以有用的方式对它们进行“子集化”，比如可以说：

if fruit in FRUIT.CITRUS:
    make_juice()

我在某个地方定义了：CITRUS = {LEMON, ORANGE}。

我想将子集保留为主枚举的属性，因为它会在上下文中保留子集的使用。

我知道我可以做这样的事情，但我强烈希望避免使用方法调用符号。而且每次需要时重建集合似乎很浪费：

@classmethod
def CITRUS(cls):
    return {cls.LEMON, cls.ORANGE}

有没有办法在枚举元类完成其工作后添加类属性而不破坏事物？

Answer 1

由于它本身并不意味着是一种水果，而是一种水果，因此创建一个以水果类型作为成员的CITRUS单独子类更有意义：Enum

class FRUIT_TYPE(Enum):
    CITRUS = {FRUIT.LEMON, FRUIT.ORANGE}

这样你就可以做类似的事情：

fruit = FRUIT.LEMON
if fruit in FRUIT_TYPE.CITRUS.value:
     make_juice()

然而，必须用来FRUIT_TYPE.CITRUS.value检查会员资格看起来很麻烦。要允许对其FRUIT_TYPE.CITRUS自身进行成员资格检查，您还可以创建FRUIT_TYPE以下子类：set

class FRUIT_TYPE(set, Enum):
    CITRUS = {FRUIT.LEMON, FRUIT.ORANGE}

这样您就可以执行以下操作：

fruit = FRUIT.LEMON
if fruit in FRUIT_TYPE.CITRUS:
     make_juice()

Answer 2

更新：另一件需要考虑的事情，我认为我更喜欢，总的来说，是将子集成员资格定义为每个 Enum 成员的属性，例如：

fruit = FRUIT.ORANGE  # ---or whatever, probably in far away code---
...
if fruit.is_citrus:
    make_juice()

这些可以被定义为@property类上的 s 并且不会遇到下面提到的可变性问题。

class FRUIT(Enum):
    APPLE = 1
    BANANA = 2
    LEMON = 3
    ORANGE = 4

    @property
    def is_citrus(self):
        return self in frozenset((FRUIT.LEMON, FRUIT.ORANGE))

感谢其他受访者提供了非常有用的观点。这是我在考虑其他答案后最终所做的事情，然后是我的理由：

from enum import Enum

class FRUIT(Enum):
    APPLE = 1
    BANANA = 2
    LEMON = 3
    ORANGE = 4

FRUIT.CITRUS_TYPES = frozenset((FRUIT.LEMON, FRUIT.ORANGE))

这工作正常并且（令我惊讶的是）不会破坏任何其他Enum行为：

# ---CITRUS_TYPES subset has desired behavior---
>>> FRUIT.LEMON in FRUIT.CITRUS_TYPES
True
>>> FRUIT.APPLE in FRUIT.CITRUS_TYPES
False
>>> "foobar" in FRUIT.CITRUS_TYPES
False

# ---CITRUS_TYPES has not become a member of FRUIT enum---
>>> tuple(FRUIT)
(FRUIT.APPLE: 1>, <FRUIT.BANANA: 2>, <FRUIT.LEMON: 3>, <FRUIT.ORANGE: 4>)
>>> FRUIT.APPLE in FRUIT
True
>>> FRUIT.CITRUS_TYPES in FRUIT
DeprecationWarning: using non-Enums in containment checks will raise TypeError in Python 3.8
False

# ---CITRUS_TYPES not reported by dir(FRUIT)---
>>> dir(FRUIT)
['APPLE', 'BANANA', 'LEMON', 'ORANGE', '__class__', '__doc__', '__members__', '__module__']

# ---But it does appear on FRUIT.__dict__---
FRUIT.__dict__ == {
    '_generate_next_value_': <function Enum._generate_next_value_ at 0x1010e9268>, 
    '__module__': '__main__',
    '__doc__': 'An enumeration.',
    '_member_names_': ['APPLE', 'BANANA', 'LEMON', 'ORANGE'],
    '_member_map_': OrderedDict([
        ('APPLE', <FRUIT.APPLE: 1>),
        ('BANANA', <FRUIT.BANANA: 2>),
        ('LEMON', <FRUIT.LEMON: 3>),
        ('ORANGE', <FRUIT.ORANGE: 4>)
    ]),
    '_member_type_': <class 'object'>,
    '_value2member_map_': {
        1: <FRUIT.APPLE: 1>,
        2: <FRUIT.BANANA: 2>,
        3: <FRUIT.LEMON: 3>,
        4: <FRUIT.ORANGE: 4>,
    },
    'APPLE': <FRUIT.APPLE: 1>,
    'BANANA': <FRUIT.BANANA: 2>,
    'LEMON': <FRUIT.LEMON: 3>,
    'ORANGE': <FRUIT.ORANGE: 4>,
    '__new__': <function Enum.__new__ at 0x1010e91e0>,
    'CITRUS_TYPES': frozenset({<FRUIT.LEMON: 3>, <FRUIT.ORANGE: 4>})
}

所以它似乎存储CITRUS_TYPES在类上，但隐藏它dir()出于某种原因将其隐藏。

但它确实有一个漏洞，因为添加的属性是可变的，就像任何其他类属性一样；如果客户端代码的某些部分分配给FRUIT.CITRUS_TYPES,FRUIT不会抱怨，这当然会破坏事情。这种行为与Enum，后者在尝试分配时引发AttributeError。

我认为这可以通过使其成为一个来解决classproperty，我最终尝试了这一点，但我早期的尝试并没有阻止突变。那里描述的更复杂的类属性实现可能会起作用，但我最终对上面的简单方法感到满意。

@blhsing 提出了一个有趣的问题，即这样的属性是否FRUIT有意义。我理解他的观点，并且可能会采纳他的观点，但我目前的观点是，将“与水果相关”的特征本地化到单个导入名称对我来说是最好的。因此，人们可以将一组FRUIT严格的水果类型和水果子集视为一组独特的集合。我发现这种严格性对于我当前的目的来说并没有什么回报，并且更愿意将其视为更多相关常量值的集合，包括成员和子集。当然是YMMV。就像我说的，我可能还会采纳他的观点。FRUIT