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Python 클래스에서 여러 생성자 메서드 오버로드 및 일반 메서드를 정의하는 방법

WBOY
WBOY앞으로
2023-05-09 14:34:231292검색

    "일반 메서드"란 무엇인가요?

    다른 유형에 대해 동일한 작업을 구현하는 여러 메서드로 구성된 메서드입니다.

    예를 들어

    이제 다음과 같은 방법으로 사용자 정의 날짜 클래스(CustomDate)를 생성해야 하는 요구 사항이 있습니다. CustomDate):

    • 时间戳

    • 年、月、日(包含三个整数的元组)

    • ISO 格式的字符串

    • Datetime

    一般实现

    from datetime import date, datetime
    class CustomDate:
        def __init__(self, arg):
            if isinstance(arg, (int, float)):
                self.__date = date.fromtimestamp(arg)
            elif isinstance(arg, tuple) and len(arg) == 3 and all(map(lambda x: isinstance(x, int), arg):
                self.__date = date(*arg)
            elif isinstance(arg, str):
                self.__date = date.fromisoformat(arg)
            elif isinstance(arg, datetime):
                self.__date = datetime.date()
            else:
                raise TypeError("could not create instance from " + type(arg).__name__)
        @property
        def date():
            return self.__date

    注:这里暂不讨论传入的日期/时间戳合不合法,仅仅只对类型做大致判断。

    有没有更好的方式?

    我们可以将不同的构建方式拆分为多个方法,并利用 functools 中的 singledispatchmethod 装饰器来根据传入的参数类型决定调用哪个方法。

    from datetime import date, datetime
    from functools import singledispatchmethod
    class CustomDate:
        @singledispatchmethod
        def __init__(self, arg):
            raise TypeError("could not create instance from " + type(arg).__name__)
        @__init__.register(int)
        @__init__.register(float)
        def __from_timestamp(self, arg):
            self.__date = date.fromtimestamp(arg)
        @__init__.register(tuple)
        def __from_tuple(self, arg):
            if len(arg) == 3 and all(map(lambda x: isinstance(x, int), arg)):
                self.__date = date(*arg)
            else:
                raise ValueError("could not create instance from a malformed tuple")
        @__init__.register(str)
        def __from_isoformat(self, arg):
            self.__date = date.fromisoformat(arg)
        @__init__.register(datetime)
        def __from_datetime(self, arg):
            self.__date = arg.date()
        @property
        def date(self):
            return self.__date

    这样一来,我们便能将每种参数类型的初始化独立成一个个的方法了。

    缺点

    #1 单分派

    在调用期间应该使用哪个方法实现由分派算法决定。如果该算法只基于单个参数的类型来决定使用哪个方法实现,则称其为单分派。

    singledispatchmethod 就是就是单分派的。也就是说,只有第一个参数会作为考量。这在实际业务中是远远不足的。

    #2 不支持 typing

    然而,如上,对元组中元素类型判断还是需要我们用 if/else 实现。也就是说,我们不能使用 typing.Tuple[int, int, int]

    作为一种折中的方案,或许我们可以定义一个 ThreeIntTuple 类来对其进行限定,将这些判断从 CustomDate 类中隔离开来。

    这里仅提供一个思路让大家参考,我就不实现了(因为我们有更好的方式 xD)。

    替代方案:multimethod 库

    这个库不是标准库之一,需要通过 pip 安装:

    pip install multimethod

    优势

    multimethod 采用的是多分派算法,能更好地满足更复杂的场景。此外,该库对 typing 中的类型也有不错的支持。

    更更好的实践方式

    回到上面的问题,我们可以这么改进:

    • 使用 multimethod 方法来替代 singledispatchmethod

    • 使用 Tuple[int, int, int] 来替代 tuple,不再需要手动校验元组的长度和元素类型了;

    from datetime import date, datetime
    from typing import Tuple, Union
    from multimethod import multimethod
    class CustomDate:
        @multimethod
        def __init__(self, arg):
            raise TypeError("could not create instance from " + type(arg).__name__)
        @__init__.register
        def __from_timestamp(self, arg: Union[int, float]):
            self.__date = date.fromtimestamp(arg)
        @__init__.register
        def __from_tuple(self, arg: Tuple[int, int, int]):
            self.__date = date(*arg)
        @__init__.register
        def __from_isoformat(self, arg: str):
            self.__date = date.fromisoformat(arg)
        @__init__.register
        def __from_datetime(self, arg: datetime):
            self.__date = arg.date()
        @property
        def date(self):
            return self.__date

    究极好的实践方式(真正的方法重载)

    在此之前,先问大家一个简单的问题(这跟我们之后的内容有很大的联系):

    class A:
        def a(self):
            print(1)
        def a(self):
            print(2)
    A().a()

    以上这段代码会输出什么?还是会抛出错误?

    输出 2

    在 Python 中,如果定义了重名的方法,最后一个方法是会覆盖掉之前的方法的。

    但你或许不知,我们可以通过元类(metaclass)来改变这一行为:

    class MetaA(type):
        class __prepare__(dict):
            def __init__(*args):
                pass
            def __setitem__(self, key, value):
                if self.get('a'):  # Line 7
                    super().__setitem__('b', value)  # Line 8
                else:	
                    super().__setitem__(key, value)
    class A(metaclass=MetaA):
        def a(self):
            print(1)
        def a(self):
            print(2)
    A().a()  # => 1
    A().b()  # => 2  # Line 22

    在第 7 和第 8 行,我们将重名的 a 方法改名为 b,并在第 22 行成功地调用它了。

    multimethod 的维护者们很好地运用了这一点,对重名的方法进行了处理,以达到一种“特殊的效果”。

    回到正题,我们可以做出如下改进:

    • multimethod.multidata 设置为 CustomDate 类的元类;

    • 将所有方法命名为 __init__

        Timestamp
  • 년, 월, 일(3개의 정수를 포함하는 튜플)

    🎜
  • 🎜ISO 형식 문자열🎜🎜
  • 🎜Datetime 클래스의 일반 구현 🎜🎜 🎜🎜🎜
    from datetime import date, datetime
    from typing import Tuple, Union
    from multimethod import multimeta
    class CustomDate(metaclass=multimeta):
        def __init__(self, arg: Union[int, float]):
            self.__date = date.fromtimestamp(arg)
        def __init__(self, arg: Tuple[int, int, int]):
            self.__date = date(*arg)
        def __init__(self, arg: str):
            self.__date = date.fromisoformat(arg)
        def __init__(self, arg: datetime):
            self.__date = arg.date()
        def __init__(self, arg):
            raise TypeError("could not create instance from " + type(arg).__name__)
        @property
        def date(self):
            return self.__date
    🎜 참고: 들어오는 날짜/시간 스탬프가 합법적인지 여부에 대해서는 논의하지 않으며 유형에 대해서만 대략적인 판단을 내립니다. 🎜🎜더 좋은 방법이 있나요? 🎜🎜다양한 빌드 방법을 여러 메서드로 분할하고 functoolssingledispatchmethod 데코레이터를 사용하여 전달된 매개변수 유형에 따라 호출할 메서드를 결정할 수 있습니다. 🎜rrreee🎜이런 방식으로 각 매개변수 유형의 초기화를 별도의 메소드로 분리할 수 있습니다. 🎜🎜단점🎜
    #1 단일 디스패치
    🎜호출 중에 사용해야 하는 메소드 구현은 디스패치 알고리즘에 따라 결정됩니다. 알고리즘이 단일 매개변수의 유형만을 기반으로 사용할 메소드 구현을 결정하는 경우 이를 단일 디스패치라고 합니다. 🎜🎜singledispatchmethod는 단일 디스패치입니다. 즉, 첫 번째 매개변수만 고려됩니다. 이는 실제 비즈니스에서는 충분하지 않습니다. 🎜
    #2는 입력을 지원하지 않습니다
    🎜그러나 위에서 언급한 것처럼 요소 유형을 결정하려면 if/else를 사용해야 합니다. 튜플. 즉, typing.Tuple[int, int, int]를 사용할 수 없습니다. 🎜🎜절충안으로 ThreeIntTuple 클래스를 정의하여 이를 제한하고 이러한 판단을 CustomDate 클래스에서 분리할 수 있습니다. 🎜🎜여기에는 참고용 아이디어일 뿐이며 구현하지는 않겠습니다(더 나은 방법이 있기 때문입니다). 🎜🎜대안: 멀티메소드 라이브러리🎜🎜이 라이브러리는 표준 라이브러리 중 하나가 아니며 pip를 통해 설치해야 합니다. 🎜rrreee🎜Advantages🎜🎜멀티메서드는 다중 디스패치 알고리즘을 사용하므로 더 나은 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 더 복잡한 요구 사항 장면. 또한 라이브러리는 입력의 유형을 잘 지원합니다. 🎜🎜더 나은 연습🎜🎜위의 질문으로 돌아가서 다음과 같이 개선할 수 있습니다.🎜
    • 🎜대신 다중 메서드 메서드를 사용하세요. >singledispatchmethod; 🎜🎜
    • 🎜 Tuple을 대체하려면 Tuple[int, int, int]를 사용하세요. 더 이상 튜플을 수동으로 확인할 필요가 없습니다. )의 요소 유형: 🎜rrreee🎜위 코드는 무엇을 출력합니까? 아니면 오류가 발생할까요? 🎜🎜2를 출력하세요. 🎜🎜Python에서는 동일한 이름의 메소드가 정의되면 마지막 메소드가 이전 메소드를 덮어씁니다. 🎜🎜하지만 메타클래스를 통해 이 동작을 변경할 수 있다는 사실을 모르실 수도 있습니다. 🎜rrreee🎜 7행과 8행에서는 동일한 이름의 a 메서드 이름을 b로 바꿉니다. 22번 라인에서 성공적으로 호출합니다. 🎜🎜다중 메서드의 관리자는 이를 잘 활용하여 "특수 효과"를 달성하기 위해 중복된 이름을 가진 메서드를 처리했습니다. 🎜🎜주제로 돌아가서 다음과 같은 개선 사항을 적용할 수 있습니다. 🎜
      • 🎜 multimethod.multidataCustomDate로 설정 > 클래스의 메타클래스입니다. 🎜🎜
      • 🎜모든 메소드 이름을 __init__로 지정합니다. 🎜🎜🎜rrreee🎜효과적으로 보면 이는 정적 언어 메서드 오버로딩과 정확히 같습니다! 🎜
  • 위 내용은 Python 클래스에서 여러 생성자 메서드 오버로드 및 일반 메서드를 정의하는 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!

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