python内部类的目的是什么?

Geo*_*Geo 86 python oop language-features class

Python的内部/嵌套类使我感到困惑.有没有它们无法实现的东西?如果是这样,那是什么东西?

Azi*_*ziz 78

引自http://www.geekinterview.com/question_details/64739:

内在阶级的优点:

  • 类的逻辑分组:如果一个类只对另一个类有用,那么将它嵌入该类并将两者保持在一起是合乎逻辑的.嵌套这样的"帮助类"使得它们的包更加简化.
  • 增加封装:考虑两个顶级类A和B,其中B需要访问A的成员,否则这些成员将被声明为私有.通过将类B隐藏在类AA中,可以将成员声明为私有,并且B可以访问它们.另外B本身可以隐藏在外面.
  • 更易读,可维护的代码:在顶级类中嵌套小类会使代码更接近于使用它的位置.

主要优势是组织.任何可以通过内部类完成的事情都可以在没有它们的情况下完成.

  • 封装参数当然不适用于Python. (43认同)
  • 第一点也不适用于Python.您可以根据需要在一个模块文件中定义任意数量的类,从而将它们保持在一起,并且包组织也不会受到影响.最后一点是非常主观的,我不相信它是有效的.简而言之,在这个答案中,我没有找到支持在Python中使用内部类的任何参数. (23认同)
  • 然而,这些是内部类在编程中使用的原因.你只是试图击落一个竞争的答案.这个家伙在这里给出的答案是可靠的. (13认同)
  • @Inversus:我不同意.这不是一个答案,它是来自别人对不同语言*(即Java)的回答*的扩展引用.Downvoted,我希望其他人也这样做. (11认同)
  • 当然Python有封装 - 它只是依赖于礼貌而不是语言级别可执行.请参阅[PEP8](https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/)中对"非公开"信息的讨论 (3认同)
  • @ChrisArndt为什么会污染整个模块命名空间,这显然是一个只作为另一个类的孩子才有意义的类def? (3认同)
  • 我同意这个答案,不同意反对意见。虽然嵌套类不是Java的内部类,但它们很有用。嵌套类的目的是组织。实际上,您正在将一个类放在另一个类的名称空间下。当这样做是合乎逻辑的时,请参见Pythonic:“命名空间是一个很棒的主意-让我们做更多的事情!”。例如,考虑一个可能会抛出“ CacheMiss”异常的“ DataLoader”类。在主类下将异常嵌套为“ DataLoader.CacheMiss”意味着您可以仅导入“ DataLoader”,但仍可以使用该异常。 (2认同)
  • @cbarrick 答案的封装部分对于 Python 来说显然是错误的。首先,子类 (B) 无法访问父 (A) 类的成员,除非 B 的`__init__` 将 A 的实例作为参数,其次,“私有”封装不适用于 Python(您始终可以调用B 来自 A 外部,即使调用是非平凡的)。 (2认同)
  • 如果一个模块在一个文件中已经有太多的类,那么您可以将这些密切相关的类分组到一个子目录下,或者将它们放入单独的模块中,或者可以利用内部类。它只是 Python 为您提供的一种机制。使用或不使用实际上取决于您的情况和口味。 (2认同)

bob*_*nce 48

有没有它们无法实现的东西?

不.它们绝对等同于通常在顶级定义类,然后将对它的引用复制到外部类中.

我认为没有任何特殊原因嵌套类是"允许的",除了明确"禁止"它们也没有特别意义.

如果你正在寻找一个存在于外部/所有者对象生命周期内的类,并且始终引用外部类的实例 - 内部类,就像Java那样 - 那么Python的嵌套类就不是那样了.但你可以破解类似的东西:

import weakref, new

class innerclass(object):
    """Descriptor for making inner classes.

    Adds a property 'owner' to the inner class, pointing to the outer
    owner instance.
    """

    # Use a weakref dict to memoise previous results so that
    # instance.Inner() always returns the same inner classobj.
    #
    def __init__(self, inner):
        self.inner= inner
        self.instances= weakref.WeakKeyDictionary()

    # Not thread-safe - consider adding a lock.
    #
    def __get__(self, instance, _):
        if instance is None:
            return self.inner
        if instance not in self.instances:
            self.instances[instance]= new.classobj(
                self.inner.__name__, (self.inner,), {'owner': instance}
            )
        return self.instances[instance]


# Using an inner class
#
class Outer(object):
    @innerclass
    class Inner(object):
        def __repr__(self):
            return '<%s.%s inner object of %r>' % (
                self.owner.__class__.__name__,
                self.__class__.__name__,
                self.owner
            )

>>> o1= Outer()
>>> o2= Outer()
>>> i1= o1.Inner()
>>> i1
<Outer.Inner inner object of <__main__.Outer object at 0x7fb2cd62de90>>
>>> isinstance(i1, Outer.Inner)
True
>>> isinstance(i1, o1.Inner)
True
>>> isinstance(i1, o2.Inner)
False
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(这使用类装饰器,它是Python 2.6和3.0中的新增功能.否则你必须在类定义之后说"Inner = innerclass(Inner)".)

  • 调用**(即Java实例内部类,其实例与外部类的实例有关系)的用例通常可以通过在外部类的*methods*中定义内部类来在Python中解决 - 他们将看到外部的'self`而不需要任何额外的工作(只需使用一个不同的标识符,你通常将内部的'self`;像`inners自我'),并且能够通过它访问外部实例. (5认同)

Jas*_*ker 27

你需要有一些东西能够理解这一点.在大多数语言中,类定义是编译器的指令.也就是说,该类是在程序运行之前创建的.在python中,所有语句都是可执行的.这意味着这句话:

class foo(object):
    pass
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是一个在运行时执行的语句,就像这样:

x = y + z
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这意味着您不仅可以在其他类中创建类,还可以在任何地方创建类.考虑以下代码:

def foo():
    class bar(object):
        ...
    z = bar()
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因此,"内部阶级"的概念实际上并不是一种语言结构; 它是一个程序员构造.Guido对这里发生的事情进行了很好的总结.但实际上,基本思想是简化语言的语法.


Ed.*_*Ed. 13

在类中嵌套类:

  • 嵌套类会使类定义膨胀,这使得查看最新情况变得更加困难.

  • 嵌套类可以创建耦合,使测试更加困难.

  • 在Python中,您可以在文件/模块中放置多个类,这与Java不同,因此该类仍然保持接近顶级类,甚至可以使用前缀为"_"的类名来帮助表示其他类不应该是使用它.

嵌套类可以证明有用的地方在函数内

def some_func(a, b, c):
   class SomeClass(a):
      def some_method(self):
         return b
   SomeClass.__doc__ = c
   return SomeClass
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该类从函数中捕获值,允许您在C++中动态创建类似模板元编程的类


小智 8

没有他们,有什么事情是无法完成的吗?如果有,那是什么东西?

有一些事情不能没有相关类的继承

这是一个带有相关类A和的极简示例B

class A(object):
    class B(object):
        def __init__(self, parent):
            self.parent = parent

    def make_B(self):
        return self.B(self)


class AA(A):  # Inheritance
    class B(A.B):  # Inheritance, same class name
        pass
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这段代码导致了一个非常合理和可预测的行为:

>>> type(A().make_B())
<class '__main__.A.B'>
>>> type(A().make_B().parent)
<class '__main__.A'>
>>> type(AA().make_B())
<class '__main__.AA.B'>
>>> type(AA().make_B().parent)
<class '__main__.AA'>
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如果B是顶级类,则不能self.B()在方法中make_B写入而只会写入B(),从而失去与适当类的动态绑定

请注意,在此构造中,您永远不应在 classA的主体中引用class B。这就是parent在 class 中引入属性的动机B

当然,这种动态绑定可以在没有内部类的情况下重新创建,代价是对类进行繁琐且容易出错的检测。


np8*_*np8 7

1. 两种功能等效的方式

前面显示的两种方式在功能上是相同的。然而,存在一些细微的差异,并且在某些情况下您想要选择其中一种而不是另一种。

方式一:嵌套类定义
(=“Nested class”)

class MyOuter1:
    class Inner:
        def show(self, msg):
            print(msg)
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方式2:将模块级内部类附加到外部类
(=“引用的内部类”)

class _InnerClass:
    def show(self, msg):
        print(msg)

class MyOuter2:
    Inner = _InnerClass
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下划线用于遵循PEP8 “内部接口(包、模块、类、函数、属性或其他名称)应该以单个前导下划线为前缀”。

2. 相似之处

下面的代码片段演示了“嵌套类”与“引用内部类”的功能相似之处;在代码检查内部类实例的类型时,它们的行为方式相同。不用说, 的m.inner.anymethod()行为与m1和类似m2

m1 = MyOuter1()
m2 = MyOuter2()

innercls1 = getattr(m1, 'Inner', None)
innercls2 = getattr(m2, 'Inner', None)

isinstance(innercls1(), MyOuter1.Inner)
# True

isinstance(innercls2(), MyOuter2.Inner)
# True

type(innercls1()) == mypackage.outer1.MyOuter1.Inner
# True (when part of mypackage)

type(innercls2()) == mypackage.outer2.MyOuter2.Inner
# True (when part of mypackage)

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3. 差异

下面列出了“嵌套类”和“引用内部类”的区别。它们不大,但有时您想根据这些来选择其中之一。

3.1 代码封装

使用“嵌套类”可以比使用“引用内部类”更好地封装代码。模块命名空间中的类是全局变量。嵌套类的目的是减少模块中的混乱并将内部类放在外部类中。

虽然没有人*正在使用from packagename import *,但少量的模块级变量可能会很好,例如在使用具有代码完成/智能感知功能的 IDE 时。

*正确的?

3.2 代码的可读性

Django 文档指示使用内部类 Meta作为模型元数据。class Foo(models.Model)指导框架用户编写一个with inside会更清晰一点* class Meta

class Ox(models.Model):
    horn_length = models.IntegerField()

    class Meta:
        ordering = ["horn_length"]
        verbose_name_plural = "oxen"
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而不是“写一个class _Meta,然后写一个class Foo(models.Model)Meta = _Meta

class _Meta:
    ordering = ["horn_length"]
    verbose_name_plural = "oxen"

class Ox(models.Model):
    Meta = _Meta
    horn_length = models.IntegerField()
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  • 使用“嵌套类”方法,代码可以读取嵌套的项目符号列表,但使用“引用内部类”方法,必须向上滚动才能看到_Meta其“子项”(属性)的定义。

  • 如果您的代码嵌套级别增加或由于某些其他原因行很长,“引用的内部类”方法可能更具可读性。

* 当然,口味问题

3.3 略有不同的错误消息

这没什么大不了的,只是为了完整性:当访问内部类不存在的属性时,我们会看到略有不同的异常。继续第 2 节中给出的示例:

innercls1.foo()
# AttributeError: type object 'Inner' has no attribute 'foo'

innercls2.foo()
# AttributeError: type object '_InnerClass' has no attribute 'foo'
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这是因为type内部类的 s 是

type(innercls1())
#mypackage.outer1.MyOuter1.Inner

type(innercls2())
#mypackage.outer2._InnerClass
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use*_*279 5

我了解反对嵌套类的参数,但是在某些情况下有使用它们的情况。想象一下,我正在创建一个双向链接列表类,并且需要创建一个节点类来维护节点。我有两个选择,在DoublyLinkedList类内部创建Node类,或在DoublyLinkedList类外部创建Node类。在这种情况下,我首选第一种选择,因为Node类仅在DoublyLinkedList类内部有意义。尽管没有隐藏/封装的好处,但是有一个好处就是可以说Node类是DoublyLinkedList类的一部分。

  • 假设相同的“节点”类对您可能还创建的其他类型的链表类没有用,在这种情况下,它可能应该位于外部,这是正确的。 (4认同)
  • @cbarrick:做“更多这样的事情”并没有说明嵌套它们。 (2认同)