Python class setter - 每次创建新实例时都会重新分配 class 属性吗？
Python class setter - are class attributes reassigned every time a new instance is created?
我正在尝试创建一个 class，它具有所有实例共享的基本属性，在初始化实例属性时用作模板。理想情况下，它将是 final/immutable，但这是 Python，所以我不会覆盖它。
class Foo:
class_template_attr = some_resource_intensive_operation()
def __init__(self, *args, **kwargs):
self.instance_attr = method_using_class_attribute()
def method_using_class_attribute():
# determine instance_specific_extras
return self.class_template_attr + instance_specific_extras
我想避免在每次实例化新的 Foo 时都重新生成 class_template_attr，主要是因为这是一个资源密集型操作，而且还因为每个 Foo 所以它不应该被重新生成。我看了高低，一直没能确定class属性是否在创建新实例时重新计算
如果重新计算它们，我假设我可以定义一个 setter 来检查 class_template_attr 是否存在，然后创建它或传递属性（如果它已经存在）。我目前正在使用 metaclass 来执行此操作，但我想知道这是否是最 Pythonic 要做的事情（或者我一开始就做对了）。
class MetaFoo(type):
def __init__(cls, *args, **kwargs):
super.__init__(*args, **kwargs)
cls.class_template_attr = some_resource_intensive_operation()
@property
def class_template_attr(cls):
return cls.__class_template_attr
@class_template_attr.setter
def class_template_attr(cls, value):
if cls.__class_template_attr is None:
cls.__class_template_attr = value
else:
pass
def bar(input):
value = some_operation
return value
class Foo(metaclass=MetaFoo):
def __init__(self, object_specific_input):
self.instance_attr = bar(object_specific_input)
@property
def instance_attr(self):
return self.__instance_attr
@instance_attr.setter
def instance_attr(self, value):
self.__instance_attr = value
注意：我意识到实例属性的getter/setter在这里有点矫枉过正，但我正在使用它们出于特定目的，我不会为了 MRE 而深入。
我想知道你为什么认为如果你没有掌握classes和实例中最基本的属性，你就可以成功编写metaclasses。
事实上，你所描述的你需要的是 Python 中 object 的基本行为：你的属性是在 class body 是执行一次（通常在模块导入时），并且在所有实例中都可用。
此外，如果在一个实例中有代码执行类似以下操作：self.class_template_attr = "new value"，那将仅在该实例中创建一个新属性，这将隐藏 class 属性 - 但仅此而已实例。原始值将保留所有其他实例的默认可见值。
现在，关于您的元class：您尝试在元class 本身上创建一个属性 并将其级联到classes - 那远射肯定是矫枉过正。
您的实施也存在一些问题 - 但以 non-error 开头：而“@属性”可以在 metaclass 上运行并可用作class object 上的 属性 可以工作，但您不会在任何文档中找到这方面的示例：由于事实上它们不应该以这种方式使用.它们起作用是因为 Python 的规则非常一致，然后，classes，作为 objects 和 metaclass 的实例，对描述符协议也不例外这就是“是什么让 property 工作”：metaclass 上的描述符将用于 class 上的属性检索。但是，metaclass 上的相同描述符不会 用于从 class.
的实例中检索属性
在实现上还有一些其他问题，但最糟糕的是过多的冗余。我要添加一个旁注，不要过多地依赖“私有”属性的双下划线前缀。它有时会有用，但肯定比具有适当的 public、private 和 protected 修饰符的语言有用得多 - 它们更多地用于防止复杂的名称冲突class 使用多重继承和混入的层次结构，否则迟早会妨碍你。
Python
中的属性检索
关于myinstance.myattr:
- Python 将首先检查该属性是否存在于 myinstance 的类中，如果存在，则它是否是描述符（属性值的 class 应该具有
__get__ 方法。property 实现了那个）。如果是，则调用，结果值为 returned;
- Python 将检查实例本身的属性。通常，作为实例
__dict__ 上的条目。如果是，则该值为 returned.
- Python 在实例的 class 中查找属性，不管它是描述符。
- 如果未找到，它将检查 class 是否具有
__getattr__ 方法 - 将使用预期的属性名称调用该方法，并且 return 一个值或引发 AttributeError .
- 如果到目前为止没有找到任何内容，则搜索失败，并引发 AttributeError。
请注意，对于上面的步骤 (1)、(3) 和 (4)，搜索的是 class，而不是它自己的元 class - 相反，搜索遵循继承链：在这些步骤的每一步中，都会搜索 superclasses（按照它们在 myinstance.__class__.__mro__ 中显示的顺序）搜索属性。
对 read-only class 属性使用 property
如果设置普通 class 属性还不够，并且您希望防止实例意外地用 self.myattr = "foo" 覆盖实例值，可以创建只读 属性在 class body 上。无需求助于 metaclasses.
请注意，这仍然不会阻止属性在 class 本身中被覆盖（使用 self.__class__.myattr = "new value" - 如果您想阻止 that , 那么你需要一个 metaclass 并自定义它的 __setattr__ 方法。这就是 Pythonic 的“同意成人”的概念：如果一个人一路写 self.__class__.myattr = "new value" ，他们 非常 关心更改属性，无论 class 作者的意图如何，并愿意为此承担责任）。
无论如何，例如不可变属性，而且，作为额外的，你会得到延迟计算的昂贵值：它将在第一次实际需要时计算，而不是在模块导入时计算：这是一个交易关闭：您在应用程序启动时获得敏捷性，并在实际首次使用时支付计算成本：
class Foo:
@property
def my_attribute(self):
if not hasattr(self, "_my_attribute"):
self._my_attribute = some_resource_intensive_operation()
return self._my_attribute
现在 - 这就是所需要的。否“setter”：第一次读取值时，计算值并存储在“秘密”私有位置。在没有 setter 的情况下，尝试在实例中设置其值时会出现属性错误。不需要元classes。
我意识到我可以很容易地测试我自己的问题如下：
import random, string
def get_random_string():
return ''.join(random.choices(string.ascii_uppercase + string.digits, k=6))
random.seed(10)
class TestClassAttributeInstantiation:
class_attr = get_random_string()
def __init__(self):
self.inst_attr = get_random_string()
然后，在解释器中：
>>> TestClassAttributeInstantiation.class_attr
'OLPFVV'
>>> foo = TestClassAttributeInstantiation()
>>> foo.class_attr
'OLPFVV'
>>> foo.inst_attr
'QENIGY'
>>> bar = TestClassAttributeInstantiation()
>>> bar.class_attr
'OLPFVV'
>>> bar.inst_attr
'ZBWPJH'
如您所见，class_attr 是在定义 class 时设置的，而不是在实例化时设置的。这是显而易见的，因为所有实例化都有一个具有相同值的 class_attr 并且对 class 的引用也具有该值。
我正在尝试创建一个 class，它具有所有实例共享的基本属性，在初始化实例属性时用作模板。理想情况下，它将是 final/immutable，但这是 Python，所以我不会覆盖它。
class Foo:
class_template_attr = some_resource_intensive_operation()
def __init__(self, *args, **kwargs):
self.instance_attr = method_using_class_attribute()
def method_using_class_attribute():
# determine instance_specific_extras
return self.class_template_attr + instance_specific_extras
我想避免在每次实例化新的 Foo 时都重新生成 class_template_attr，主要是因为这是一个资源密集型操作，而且还因为每个 Foo 所以它不应该被重新生成。我看了高低，一直没能确定class属性是否在创建新实例时重新计算
如果重新计算它们，我假设我可以定义一个 setter 来检查 class_template_attr 是否存在，然后创建它或传递属性（如果它已经存在）。我目前正在使用 metaclass 来执行此操作，但我想知道这是否是最 Pythonic 要做的事情（或者我一开始就做对了）。
class MetaFoo(type):
def __init__(cls, *args, **kwargs):
super.__init__(*args, **kwargs)
cls.class_template_attr = some_resource_intensive_operation()
@property
def class_template_attr(cls):
return cls.__class_template_attr
@class_template_attr.setter
def class_template_attr(cls, value):
if cls.__class_template_attr is None:
cls.__class_template_attr = value
else:
pass
def bar(input):
value = some_operation
return value
class Foo(metaclass=MetaFoo):
def __init__(self, object_specific_input):
self.instance_attr = bar(object_specific_input)
@property
def instance_attr(self):
return self.__instance_attr
@instance_attr.setter
def instance_attr(self, value):
self.__instance_attr = value
注意：我意识到实例属性的getter/setter在这里有点矫枉过正，但我正在使用它们出于特定目的，我不会为了 MRE 而深入。
我想知道你为什么认为如果你没有掌握classes和实例中最基本的属性，你就可以成功编写metaclasses。
事实上，你所描述的你需要的是 Python 中 object 的基本行为：你的属性是在 class body 是执行一次（通常在模块导入时），并且在所有实例中都可用。
此外，如果在一个实例中有代码执行类似以下操作：self.class_template_attr = "new value"，那将仅在该实例中创建一个新属性，这将隐藏 class 属性 - 但仅此而已实例。原始值将保留所有其他实例的默认可见值。
现在，关于您的元class：您尝试在元class 本身上创建一个属性 并将其级联到classes - 那远射肯定是矫枉过正。
您的实施也存在一些问题 - 但以 non-error 开头：而“@属性”可以在 metaclass 上运行并可用作class object 上的 属性 可以工作，但您不会在任何文档中找到这方面的示例：由于事实上它们不应该以这种方式使用.它们起作用是因为 Python 的规则非常一致，然后，classes，作为 objects 和 metaclass 的实例，对描述符协议也不例外这就是“是什么让 property 工作”：metaclass 上的描述符将用于 class 上的属性检索。但是，metaclass 上的相同描述符不会 用于从 class.
在实现上还有一些其他问题，但最糟糕的是过多的冗余。我要添加一个旁注，不要过多地依赖“私有”属性的双下划线前缀。它有时会有用，但肯定比具有适当的 public、private 和 protected 修饰符的语言有用得多 - 它们更多地用于防止复杂的名称冲突class 使用多重继承和混入的层次结构，否则迟早会妨碍你。
Python
中的属性检索关于myinstance.myattr:
- Python 将首先检查该属性是否存在于 myinstance 的类中，如果存在，则它是否是描述符（属性值的 class 应该具有
__get__方法。property实现了那个）。如果是，则调用，结果值为 returned; - Python 将检查实例本身的属性。通常，作为实例
__dict__上的条目。如果是，则该值为 returned. - Python 在实例的 class 中查找属性，不管它是描述符。
- 如果未找到，它将检查 class 是否具有
__getattr__方法 - 将使用预期的属性名称调用该方法，并且 return 一个值或引发 AttributeError . - 如果到目前为止没有找到任何内容，则搜索失败，并引发 AttributeError。
请注意，对于上面的步骤 (1)、(3) 和 (4)，搜索的是 class，而不是它自己的元 class - 相反，搜索遵循继承链：在这些步骤的每一步中，都会搜索 superclasses（按照它们在 myinstance.__class__.__mro__ 中显示的顺序）搜索属性。
对 read-only class 属性使用 property
如果设置普通 class 属性还不够，并且您希望防止实例意外地用 self.myattr = "foo" 覆盖实例值，可以创建只读 属性在 class body 上。无需求助于 metaclasses.
请注意，这仍然不会阻止属性在 class 本身中被覆盖（使用 self.__class__.myattr = "new value" - 如果您想阻止 that , 那么你需要一个 metaclass 并自定义它的 __setattr__ 方法。这就是 Pythonic 的“同意成人”的概念：如果一个人一路写 self.__class__.myattr = "new value" ，他们 非常 关心更改属性，无论 class 作者的意图如何，并愿意为此承担责任）。
无论如何，例如不可变属性，而且，作为额外的，你会得到延迟计算的昂贵值：它将在第一次实际需要时计算，而不是在模块导入时计算：这是一个交易关闭：您在应用程序启动时获得敏捷性，并在实际首次使用时支付计算成本：
class Foo:
@property
def my_attribute(self):
if not hasattr(self, "_my_attribute"):
self._my_attribute = some_resource_intensive_operation()
return self._my_attribute
现在 - 这就是所需要的。否“setter”：第一次读取值时，计算值并存储在“秘密”私有位置。在没有 setter 的情况下，尝试在实例中设置其值时会出现属性错误。不需要元classes。
我意识到我可以很容易地测试我自己的问题如下：
import random, string
def get_random_string():
return ''.join(random.choices(string.ascii_uppercase + string.digits, k=6))
random.seed(10)
class TestClassAttributeInstantiation:
class_attr = get_random_string()
def __init__(self):
self.inst_attr = get_random_string()
然后，在解释器中：
>>> TestClassAttributeInstantiation.class_attr
'OLPFVV'
>>> foo = TestClassAttributeInstantiation()
>>> foo.class_attr
'OLPFVV'
>>> foo.inst_attr
'QENIGY'
>>> bar = TestClassAttributeInstantiation()
>>> bar.class_attr
'OLPFVV'
>>> bar.inst_attr
'ZBWPJH'
如您所见，class_attr 是在定义 class 时设置的，而不是在实例化时设置的。这是显而易见的，因为所有实例化都有一个具有相同值的 class_attr 并且对 class 的引用也具有该值。