使用 Super 构建适当的 Python 外观 Class？

Question

我以为我掌握了 Super() 的多重继承，并试图在 Facade class 中使用它，但我运行遇到了一个奇怪的错误。我正在使用制作精良的 Python 工作流软件，称为 Fireworks，但是 classes 和工作流任务的结构非常严格，因此我创建了一个 Facade class 以便于使用。

下面是工作流任务的基本结构：

class BgwInputTask(FireTaskBase):

    required_params = ['structure', 'pseudo_dir', 'input_set_params', 'out_file']
    optional_params = ['kpoints', 'qshift', 'mat_type']

    def __init__(self, params): 
        self.structure = Structure.from_dict(params.get('structure').as_dict())
        self.pseudo_dir = params.get('pseudo_dir')
        self.kpoints = params.get('kpoints', None)
        self.qshift = params.get('qshift', None)
        self.isp = params.get('input_set_params')
        self.run_type = params.get('run_type', None)
        self.mat_type = params.get('mat_type', 'metal')
        self.filename = params.get('out_file')

        '''
        misc code for storing pseudo_potentials in:
        self.pseudo_files
        self.occupied_bands
        etc...
        '''

        params = {'structure': self.structure, 'pseudo_dir': self.pseudo_dir,
            'kpoints': self.kpoints, 'qshift': self.qshift,
            'input_set_params': self.isp, 'run_type': self.run_type,
            'mat_type':self.mat_type, 'out_file': self.filename}
        self.update(params)

    def write_input_file(self, filename):
        <code for setting up input file format and writing to filename>

我用下面的 super 构建了我的 Facade class：

class BgwInput(BgwInputTask):

    def __init__(self, structure, pseudo_dir, isp={},
                kpoints=None, qshift=None, mat_type='semiconductor',
                out_file=None):

        self.__dict__['isp'] = isp
        self.__dict__['run_type'] = out_file.split('.')[0]
        self.__dict__['params'] = {'structure': structure, 'pseudo_dir': pseudo_dir,
            'kpoints': kpoints, 'qshift': qshift,
            'input_set_params': self.isp, 'mat_type': mat_type,
            'out_file': out_file, 'run_type': self.run_type}
        print("__init__: isp: {}".format(self.isp))
        print("__init__: runtype: {}".format(self.run_type))

        super(BgwInput, self).__init__(self.params)

    def __setattr__(self, key, val):
        self.proc_key_val(key.strip(), val.strip()) if isinstance(
            val, six.string_types) else self.proc_key_val(key.strip(), val)

    def proc_key_val(self, key, val):
        <misc code for error checking of parameters being set>
        super(BgwInput, self).__dict__['params']['input_set_params'].update({key:val})

除了一个让我感到困惑的小警告外，这很好用。创建 BgwInput 的新实例时，它不会创建空实例。在先前实例中设置的输入集参数以某种方式被转移到新实例中，但不是 kpoints 或 qshift。例如：

>>> epsilon_task = BgwInput(structure, pseudo_dir='/path/to/pseudos', kpoints=[5,5,5], qshift=[0, 0, 0.001], out_file='epsilon.inp')
__init__: isp: {}
__init__: runtype: epsilon

>>> epsilon_task.epsilon_cutoff = 11.0
>>> epsilon_task.number_bands = 29


>>> sigma_task = BgwInput(structure, pseudo_dir='/path/to/pseudos', kpoints=[5,5,5], out_file='sigma.inp')
__init__: isp: {'epsilon_cutoff': 11.0, 'number_bands': 29}
__init__: runtype: sigma

但是，如果我将 Facade class 中的 self.__dict__['isp'] = isp 更改为 self.__dict__['isp'] = isp if isp else {}，一切似乎都按预期工作。在先前实例中设置的参数不会转移到新实例中。那么，为什么 Facade class 不默认为 isp={}（假设这是 __ init __ 中的默认值），如果没有给定输入集参数，它应该如此创建时？它从哪里提取先前的参数，因为默认值应该是一个空白字典？

需要说明的是，我有一个解决方案可以使 Facade Class 发挥我预期的功能（通过将 Facade 中的 isp 更改为 self.__dict__['isp'] = isp if isp else {}），但我想弄清楚为什么需要这样做。我相信我遗漏了 super 或 Python 中的方法解析顺序的一些基本内容。我很好奇为什么会发生这种情况并试图扩展我的知识库。

下面是 Facade 的方法解析顺序 Class。

>>> BgwInput.__mro__

(pymatgen.io.bgw.inputs.BgwInput,
pymatgen.io.bgw.inputs.BgwInputTask,
fireworks.core.firework.FireTaskBase,
collections.defaultdict,
dict,
fireworks.utilities.fw_serializers.FWSerializable, 
object)

Answer 1

python 中的可变默认参数无法像您期望的那样工作；您的函数定义（省略无关参数）：

def __init__(self, ..., isp={}, ...):
   <CODE>

相当于：

DEFAULT_ISP = {}
def __init__(self, ..., isp=DEFAULT_ISP, ...):
   <CODE>

（除了 DEFAULT_ISP 变量不可用。）

上面的代码清楚地表明你的两个任务正在使用相同的 isp 字典，这显然是由属性设置器修改的。

使用 Super 构建适当的 Python 外观 Class？

Constructing Proper Python Facade Class with Super?

python

inheritance

facade

super

method-resolution-order