如何用 Python 数据类覆盖 OOP 继承中的属性

Question

目前，我有一些代码看起来像这样，删除了不相关的方法。

import math
import numpy as np
from decimal import Decimal
from dataclasses import dataclass, field
from typing import Optional, List

@dataclass
class A:
    S0: int
    K: int
    r: float = 0.05
    T: int = 1
    N: int = 2
    StockTrees: List[float] = field(init=False, default_factory=list)
    pu: Optional[float] = 0
    pd: Optional[float] = 0
    div: Optional[float] = 0
    sigma: Optional[float] = 0
    is_put: Optional[bool] = field(default=False)
    is_american: Optional[bool] = field(default=False)
    is_call: Optional[bool] = field(init=False)
    is_european: Optional[bool] = field(init=False)
    
    def __post_init__(self):
        self.is_call = not self.is_put
        self.is_european = not self.is_american
        
    @property
    def dt(self):
        return self.T/float(self.N)
    
    @property
    def df(self):
        return math.exp(-(self.r - self.div) * self.dt)

@dataclass
class B(A):

    u: float = field(init=False)
    d: float = field(init=False)
    qu: float = field(init=False)
    qd: float = field(init=False)
    
    def __post_init__(self):
        super().__post_init__()
        self.u = 1 + self.pu
        self.d = 1 - self.pd
        self.qu = (math.exp((self.r - self.div) * self.dt) - self.d)/(self.u - self.d)
        self.qd = 1 - self.qu
    
    
@dataclass
class C(B):
    def __post_init__(self):
        super().__post_init__()
        self.u = math.exp(self.sigma * math.sqrt(self.dt))
        self.d = 1/self.u
        self.qu = (math.exp((self.r - self.div)*self.dt) - self.d)/(self.u - self.d)
        self.qd = 1 - self.qu

基本上，我有一个 class A ，它定义了它的所有子 classes 将共享的一些属性，所以它只是真正意味着通过实例化来初始化它的子 classes 及其属性将由其子 classes 继承。子 class B 是一个进行某些计算的过程，该计算由 C 继承，后者进行相同计算的变体。 C基本上继承了B的所有方法，唯一不同的是self.u和self.d的计算方式不同。

可以通过使用需要参数 pu 和 pd 的 B 计算或需要参数 [=25] 的 C 计算来运行代码=]，如下

if __name__ == "__main__":
    
    am_option = B(50, 52, r=0.05, T=2, N=2, pu=0.2, pd=0.2, is_put=True, is_american=True)
    print(f"{am_option.sigma = }")
    print(f"{am_option.pu = }")
    print(f"{am_option.pd = }")
    print(f"{am_option.qu = }")
    print(f"{am_option.qd = }")
    
    eu_option2 = C(50, 52, r=0.05, T=2, N=2, sigma=0.3, is_put=True)
    print(f"{am_option.sigma = }")
    print(f"{am_option.pu = }")
    print(f"{am_option.pd = }")
    print(f"{am_option.qu = }")
    print(f"{am_option.qd = }")

给出输出

am_option.pu = 0.2
am_option.pd = 0.2
am_option.qu = 0.6281777409400603
am_option.qd = 0.3718222590599397
Traceback (most recent call last):
  File "/home/dazza/option_pricer/test.py", line 136, in <module>
    eu_option2 = C(50, 52, r=0.05, T=2, N=2, sigma=0.3, is_put=True)
  File "<string>", line 15, in __init__
  File "/home/dazza/option_pricer/test.py", line 109, in __post_init__
    super().__post_init__()
  File "/home/dazza/option_pricer/test.py", line 55, in __post_init__
    self.qu = (math.exp((self.r - self.div) * self.dt) - self.d)/(self.u - self.d)
ZeroDivisionError: float division by zero

所以实例化 B 工作正常，因为它成功计算了值 pu、pd、qu 和 qd。但是，当 C 的实例化无法计算 qu 时，我的问题就来了，因为 pu 和 pd 默认情况下为零，使其除以 0.

我的问题：如何解决这个问题，以便 C 继承 A 的所有属性初始化（包括 __post_init__）和 B 的所有方法，以及同时有它的计算self.u = math.exp(self.sigma * math.sqrt(self.dt))和self.d = 1/self.u覆盖self.u = 1 + self.pu和self.d = 1 - self.pd的B，以及保持 self.qu 和 self.qd 相同？（B 和 C 相同）

Answer 1

Python 支持多重继承。您可以在 B 之前从 A 继承，这意味着任何重叠的方法都将从 A 中获取（例如 __post_init__）。您在 class C 中编写的任何代码都将覆盖从 A 和 B 继承的代码。如果您需要更好地控制哪些方法来自哪些 class，您始终可以在 C 中定义方法并调用 A 或 B 的函数（例如A.dt(self)).

class C(A, B):
    ...

另一项编辑：我刚刚看到 A 在 C 中初始化了一些你想要的东西。因为 C 的父级现在是 A（如果你使用我上面的代码），你可以在 super().__post_init__() 行中添加回 C 的 __post_init__以便它调用 A 的 __post_init__。如果这不起作用，您可以随时将 A.__post_init__(self) 放在 C 的 __post_init__ 中。

Answer 2

定义另一个方法来初始化 u 和 d，这样你就可以覆盖 B 的 that 部分而不用覆盖 qu 和 qd 已定义。

@dataclass
class B(A):

    u: float = field(init=False)
    d: float = field(init=False)
    qu: float = field(init=False)
    qd: float = field(init=False)
    
    def __post_init__(self):
        super().__post_init__()
        self._define_u_and_d()
        self.qu = (math.exp((self.r - self.div) * self.dt) - self.d)/(self.u - self.d)
        self.qd = 1 - self.qu

    def _define_u_and_d(self):
        self.u = 1 + self.pu
        self.d = 1 - self.pd



@dataclass
class C(B):
    def _define_u_and_d(self):
        self.u = math.exp(self.sigma * math.sqrt(self.dt))
        self.d = 1/self.u

如何用 Python 数据类覆盖 OOP 继承中的属性

How to overwrite attributes in OOP inheritance with Python dataclass

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