子類查找

Question

（我開發在Python 3.1，所以如果有一些閃亮的新3.X的功能，我應該知道這一點，請讓我知道！）

我有一個類（我們」我只是稱之爲「數據包」），它作爲一個代表傳統客戶機 - 服務器協議中的幾十個數據包類型中的每一個的子類的父代，我無法控制它。 （這些數據包通常具有非常不同的行爲，所以我只是給他們分配了他們自己的類，以使我的生活更輕鬆。）

當收到一個數據包時，我會有一個簡單的「dispatch」函數，確定類型，然後將其交給知道如何處理它的類。

我做不是想手工維護查找表 - 它不雅，只是要求麻煩。相反，我想在運行時建立的表通過檢查所有數據包的子類，這將有類變量指定的是一包什麼類型它們對應，如：

class Login(Packet): 
    type_id = 0x01 

我想，當然，關於迭代通過object.__subclasses__()，但我發現在這種情況下使用它的安全性和適當性方面略有不同，包括它是特定於實現的並且可能無法在CPython以外的地方使用，並且可能會從CPython中消失未來。我太偏執了嗎？ __subclassess__現在是否被認爲是該語言的「真正」部分？

如果不是，那麼採用什麼樣的「pythonic」方法呢？

Answer 1

東西__subclasses__是Python語言的一部分，並通過IronPython和Jython的以及CPython的（無pypy手頭實施現在進行測試，但如果他們打破了這一點，我會感到驚訝！）。無論給你什麼印象__subclasses__都有問題？！我以同樣的方式看到@gnibbler發表的評論，我想挑戰一下：你能發佈有關__subclasses__的網址，它們不是Python語言的重要組成部分嗎？

Answer 2

「我想通過檢查所有數據包的子類在運行時建表，」

這是導致無休止的問題保證。這種事情給你的子類帶來了一個奇怪的限制。您不能使用任何抽象超類來簡化事情。

下面是一個具體的例子，說明如果你「自動」發現子類，那將不起作用。

class MessagePacket(object): 
    """superclass. Ignore me, I'm abstract.""" 
class Type_01(MessagePacket): 
    type_id = 0x01 
class Type_023(MessagePacket): 
    """superclass with common features for type 2 and 3. Ignore me, I'm abstract.""" 
class Type_02(Type_023): 
    type_id = 0x02 
class Type_03(Type_023): 
    type_id = 0x03 
class Type_04(MessagePacket): 
    """superclass for subtypes of 4. Ignore me, I'm abstract.""" 
    type_id = 0x04 
class Type_04A(Type_04): 
    discriminator = lambda x: x[23] == 'a' or x[35] == 42 
class Type_04B(Type_04): 
    discriminator = lambda x: True 

這應該足以表明「自動發現」從一開始就註定要失敗。

正確的解決方案是有一個工廠類，體現了正確的子類層次結構，利用基於良好手動設計的所有功能。

class Factory(object): 
    def __init__(self, *subclass_list): 
     self.subclass = dict((s.type_id,s) for s in subclass_list) 
    def parse(self, packet): 
     if packet.type_id == 04: 
      # special subclass logic 
     return self.subclass[packet.type_id](packet) 

它似乎並不過於繁重的負擔，包括以下內容：

factory= Factory(Subclass1, Subclass2, ... SubclassN) 

而當你添加子類，添加到正在使用實際上子類的列表。

Answer 3

我想你可以使用Python元類（Python≥2.2）在類之間共享這樣的信息，這將是pythonic。看看谷歌的Protocol Buffers的實施。這裏是the tutorial顯示工作中的元類。順便說一下，協議緩衝區的領域與您的相似。

Answer 4

>>> class PacketMeta(type): 
...  def __init__(self,*args,**kw): 
...   if self.type_id is not None: 
...    self.subclasses[self.type_id]=self 
...   return type.__init__(self,*args,**kw) 
... 
>>> class Packet(object): 
...  __metaclass__=PacketMeta 
...  subclasses={} 
...  type_id = None 
... 
>>> class Login(Packet): 
...  type_id = 0x01 
... 
>>> class Logout(Packet): 
...  type_id = 0x02 
... 
>>> 
>>> Packet.subclasses 
{1: <class '__main__.Login'>, 2: <class '__main__.Logout'>} 
>>> 

如果你喜歡使用__subclasses__()你可以像這樣

>>> class Packet(object): 
...  pass 
... 
>>> class Login(Packet): 
...  type_id = 0x01 
... 
>>> class Logout(Packet): 
...  type_id = 0x02 
... 
def packetfactory(packet_id): 
    for x in Packet.__subclasses__(): 
     if x.type_id==packet_id: 
      return x 
... 
>>> packetfactory(0x01) 
<class '__main__.Login'> 
>>> packetfactory(0x02) 
<class '__main__.Logout'>