Metaclass 与预定义 class 创建的继承

Question

我正在为一个程序编写一些代码，该程序将能够运行一些软件，阅读 inputs/outputs 并在此过程中进行一些数据处理。例如：（这不是真实案例，仅供参考）

class MusicFile(object):
   extension = [""]

   def setup(self):
       #set up the data

   def runsoftware(self):
       #play the song

class MP3(MusicFile):
   extension = [".mp3"]

   def setup(self):
       #setupMP3file

   def runsoftware(self):
       #runMP3software

我大概有4个通用的classes，然后文件扩展名会被定义和区别对待。每个 class 都有其工作所需的定义数量的方法。目前，仅支持一个或两个文件扩展名，但我想保留一个结构，在该结构中添加更多扩展名很容易（也许是直观的）供其他人执行。

我从事编码工作的时间不长，我接到了这项任务，我想以最好的方式完成。

metaclasses 的使用是否适合这种情况？为了设置一些必须包含我之前定义的方法的严格 classes，这样它在所有这些方法中都是统一的。我应该坚持简单的继承吗？

我希望能够注册 MusicFile 的所有子class，以便能够实例化正确的子（例如，给定文件路径）。

我读过有关 metaclasses 的文章，它们似乎很适合这种情况，但由于我也读过，如果您不知道，则不需要使用它们他们很好，我想征求您的专家意见。

Answer 1

I want to be able to maybe have all the subclasses of MusicFile registered to be able to instantiate the right one (given a file path, for example).

所以您可能想要实施 a Factory？

这个工厂可能可以用 metaclasses 自动构建。我看到的一个严重问题是使用 class 自己的 extension 成员来注册它，所以对我来说，使用 metaclasses 的永恒竞争更容易完成，装饰器：

class MusicFile(object):
    known_types = {}

    @staticmethod
    def processor(ext):
        return MusicFile.known_types[ext]()

def file_types(*exts):
    def registered_class(cls):
        for ext in exts: MusicFile.known_types[ext] = cls
        return cls
    return registered_class

@file_types('mp3')
class Mp3(MusicFile):
    def greet(self):
        print 'Hi .mp3!'

@file_types('mid', 'midi')
class Midi(MusicFile):
    def greet(self):
        print 'Hi, Music Instruments Digital Interface!'

pcsor = MusicFile.processor('mp3')
pcsor.greet()                      # Hi .mp3!
pcsor = MusicFile.processor('mid')
pcsor.greet()                      # Hi, Music Instruments Digital Interface!
pcsor = MusicFile.processor('midi')
pcsor.greet()                      # Hi, Music Instruments Digital Interface!
pcsor = MusicFile.processor('s3m') # KeyError: 's3m'
pcsor.greet()

Answer 2

此答案仅适用于 Python 3.6+。如果您可以选择升级到最新的 Python 版本，there are numerous reasons why you should 和以下可能是其中之一。

Python 3.6 引入了 __init_subclass__ 钩子，在 class 被子classed 后执行。

class MusicFile:
    _register = {}

    def __init_subclass__(cls, **kwargs):
        if not hasattr(cls, 'extension'):
            raise ValueError(cls.__name__ + ' has no extension')

        MusicFile._register.update({e: cls for e in cls.extension})

    @classmethod
    def get_class_by_extension(cls, ext):
        return cls._register.get(ext)

示例

class MP3(MusicFile):
    extension = ['mp3']

class MIDI(MusicFile):
    extension = ['midi']

MusicFile.get_class_by_extension('mp3') # <class '__main__.MP3'>
MusicFile.get_class_by_extension('midi') # <class '__main__.MIDI'>

请注意，这与非常相似，但方式更直接、更易于维护。

Metaclass 与预定义 class 创建的继承

Metaclass vs inheritance for predefined class creation

python

inheritance

metaclass

python-2.7

示例