Саммерфилд - Программирование на Python 3 (1077331), страница 101
Текст из файла (страница 101)
Чтобы защитить себя от этих проблем, при использовании множественного наследования можно выбрать тактику прямого обращения к базовым классам (в данном примере мы могли бы прямо вызывать метод Опбо. с1еаг()). Или можно вообще отказаться от использования множественного наследования и применить прием агрегирования, например, наследовать класс Опбо и определить класс ОеабЗаче так, чтобы он мог использоваться для определения атрибутов. 452 Глава 8. Усозершенпвованные приемы программирования В этом примере множественное наследование позволило нам получить смесь двух очень разных классов и избежать необходимости самим реализовывать отмену изменений или сохранение и загрузку данных, вместо этого опираясь исключительно на возможности базовых классов.
Это может быть очень удобно и оправданно, особенно, если наследуемые классы не реализуют перекрывающиеся АР1. Метаклассы Метакласс — это класс, экземплярами которого являются другие классы, то есть метаклассы используются для создания классов так же, как классы используются для создания объектов. И так же, как имеется возможность определить, какому классу принадлежит объект, используя функцию 1лвгалсе(), имеется возможность определить, наследует ли объект класса (такой как с(сг, (пг или зо ггес ь(вг) другой класс, используя для этого функцию 1ввсЬс1ввв( ). Самый простой способ использования метаклассов заключается в том, чтобы поместить собственный класс в стандартную иерархию абстрактных базовых классов Руспоп.
Например, чтобы сделать класс зоггес(.1вг наследником со11есг1опв. зецселсе, вместо наследования абстрактного базового класса можно просто зарегистрировать класс ЗогсеЗЬгвв, как со11есшопв. Зецсепсе: с1звв Зсгсззшвс: сопзсыспв. Бзцсзссз. гецшгзг(воггеаывг) После того как класс будет определен обычным способом, его можно зарегистрировать как подкласс абстрактного базового класса со11есггопв.
Зеццепсе. Операция регистрации, как показано выше, превращает класс в виртуальный подкласс.' Виртуальный подкласс сообщает (например, с помощью функций (в1пвгвпсе() или! ввсЬс1авв()), что он является подклассом класса или классов и был зарегистрирован с их помощью, но не наследует никаких данных или методов любого из этих классов. Регистрация класса — это своего рода обещание, что класс реализует АР1 классов, с помощью которых он был зарегистрирован, но при этом нет никаких гарантий, что обещания будут выполнены. Одно из предназначений метаклассов состоит в том, чтобы обеспечить возможность дать обещания и гарантии их соблюдения относительно АР1 класса.
Другое предназначение состоит в том, чтобы обеспечить возможность модификации класса (подобно декораторам классов). И, конечно, метаклассы могут использоваться для достижения обеих указанных целей одновременно. В терминологии языка РусЬоп слово виртуальный означает нз совсем то, что оно означает в терминологии языка С+ч-. Улучшенные приемы объектно-ориентированного программирования 453 Предположим, что нам требуется создать группу классов, реализующих методы 1оаб() и ваче(). Сделать это можно, создав класс, а затем используя его как метакласс для проверки наличия этих методов: с1авв соабаыевачевые(суре): бег !п!с (с1в, с1аввпвве, ьавев, бтсстопагу): вчрег().
гптс (с1аввпаве, ьавев, в!ос!прагу) аввегс ьавассг(с1в, "1оаб") апб 1 !в!пвтапсе(детаССг(с1в, "1оаб"), со11ест1опв.Са11аЫе). ("с1авв '" + с1аввпаве + "' вивт ргоч1бе а 1оаб() ветьоб") аввегс павассг(с!в, "паче") апб 1 Свгпвсапсе(десассг(с1в. "вачв '), сп11есССопв.Са11аЫе), ("с1ввв '" + с1аввпаве + "' вчвт ргочтбе а паче() ветьпб") Классы, играющие роль метаклассов, должны наследовать общий базовый класс Суре или один из его подклассов. Обратите внимание, что этот класс вызывается, когда создаются определения классов, использующие его, что происходит достаточно редко, поэтому затраты на метаклассы во время выполнения чрезвычайно низки. Обратите также внимание на то, что проверки должны выполняться после создания класса (вызов функции впрег()), поскольку только после этого атрибуты класса будут доступны.
(Атрибуты находятся в словаре, но при выполнении проверок мы предпочитаем работать с фактически инициализированным классом.) Можно было бы проверить, являются ли атрибуты 1оаб и ваче вызываемыми, используя функцию Ьавзттг() для проверки наличия атрибута саП, но вместо этого мы предпочли проверить, являются ли они экземплярами сс11есстопв. Са11аЫе. Абстрактный базовый класс со11есССопв. Сз11аЫе обещает (но не гарантирует), что экземпляры его подклассов (или виртуальных подклассов) смогут вызываться.
После создания класса (вызовом Суре, пех () или переопределенным методом пех ()) выполняется инициализация метакласса вызовом метода СпСС,().Методу СпСС () передаются: варгументес1в — только что созданный класс; в аргументе с1аввпаве — имя класса (доступно также в виде атрибута с1в. паве ); в аргументе Ьавев — список базовых классов (кроме класса оЬ) есс, вследствие чего список может быть пустым); в аргументе бтсС1опагу — словарь с атрибутами, которые стали атрибутами класса после создания класса с1в, при условии, что мы не вмешивались в переопределение метода пех () метакласса.
Ниже приводится пара примеров, выполненных в интерактивной оболочке, которые демонстрируют, что происходит при создании новых классов, использующих метакласс СозбаЫеЗачеаЫе: 454 Глава 8. Усовершенствованные приемы программирования »> с!аы Ваб(юесас1азз=маса.1оабаыеЗачеаые): бег вове юеСПоб(зе1Г): раза тгасеьаск (юозс гесепс са11 1азс): яззегс1опеггог: с1азз 'Ваб' юцзс ргочьбе а 1оаб() юесьоб (Аззегс!опЕггог: жласс 'Ваб' должен иметь реализацию метода 1оаб()) Метакласс требует, чтобы класс, использующий его, реализовал определенные методы; в противном случае, как в данном примере, возбуждается исключение Аззе гт!опЕгго г. »> с1аы Ворс(юетас1аы=МеСа.
1оабаЬ1азачеаЫа); бет 1оаб(зе11): раы бет паче(зе1(): раза »> В = Вооб() Класс Вооб соблюдает требования к АР1, предъявляемые метаклассом, несмотря на то, что реализация не соответствует нашим представлениям о том, каким поведением она должна обладать. Метаклассы могут также применяться для изменения классов, использующих их. Если изменяется имя, список базовых классов илн словарь создаваемого класса (например, его слоты), то необходимо будет переопределить метод пен,() метакласса; но в случае других изменений, например, при добавлении новых методов или атрибутов данных, достаточно будет переопределить метод 1псС (), хотя все необходимые действия можно было бы реализовать и в методе пен ().
Теперь перейдем к рассмотрению метакласса, который модифицирует классы, использующие его исключительно посредством метода пен (). Вместо использования декораторов Фргорегсу и Фпаае,зессег мы могли бы создать классы, применяющие простые соглашения об именах, используемых для идентификации свойств. Например, если класс имеет методы дес паве() и зес паве(), в соответствии с соглашениями можно было бы ожидать, что класс имеет частное свойство паве, доступное как бпз тапсе. паве.
Реализовать это можно с помощью метакласса. Ниже приводится пример класса, в котором используется данное соглашение: с1аы Ргобцсс(юесас1аы=Ацсо81осРгорегссез): бас !псс (зе1(, ьагсобе, безсг1рс1оп). за11. Ьагсобе = Ьагсобе зе1т,безсг1рс1оп = безсг!рс1оп бзт Вет Ьагсобе(зе11); гетцгп зе!Г. Ьагсоба баг Вас безсмрс!Ьп(зе1(): гесцгп зе11. безсгсрС!Ьп бег зес базсг1рс1оп(зе1(, безсг1рс1оп): Улучшенные приемы объектно-ориентированного программирования 1Г беасг!РС1пп 1а Мопе ог 1еп(беасг1ртсоп) < 3: ае1Г.
беасгсртсоп = "<1пча11б 0еасг!рт!оп>" е1ае: ае1Г, беасырт!оп = баасг!ЬС!Ьп Мы вынуждены выполнить присваивание частному атрибуту Ьагсобе в методе инициализации, поскольку для него отсутствует метод записи; другое следствие этого — то, что свойство загсобе доступно только для чтения.
С другой стороны, свойство беасг!рС1оп доступно для чтения и для записи. Ниже приводятея несколько примеров использования этого класса в интерактивной оболочке: »> ргсбпсс = агсбпсс( чо!!!отто", "звв зсар)ег") »> ргобьсс.ьагсобе, ргсбпсс.беасг1рс1сп ('101110110', '8вв 8Сар1ег'] »> ргобпсс.беасгсрс!Ьп = "8вв Всар1аг (1спд)" »> ргсбпсс.ьагсоба. ргобосс.баасг!рс!сп ( тост!отсс', 'звв Зсарсег ( 1опд)') Если попытаться присвоить новое значение свойству Ьагсобе, будет возбуждено исключение Астг1ЬбсеЕггог с текстом сообщения «сап'С аеС аССг1)>псе«(невозможно установить значение атрибута).
Если попытаться получить перечень атрибутов класса Ргобист (например, с помощью функции б1г()), будут обнаружены только общедоступные свойства Ьагсобе и безсг1рС!оп. Методы деС лаве() и эеС лаве() не попадут в этот список — их заменит свойство лава. А переменные, хранящие штрих-код и описание ( ьагсобе и беасг(рс!оп), будут добавлены как слоты, чтобы минимизировать объем памяти, используемой экземплярами класса. Все зто реализуется средствами метакласса АЬС0810СР горе гС!еэ, в котором имеется единственный метод: с1ааа АЬСЬ81ЬСРгорегтсеа(Суре): бег пан (вс1, с1ааапаве, ьаэеа, бссс1спагу): а1оса = 1!ас(бссс!Ьпагу.дес(" а1сса ", [])) Гог деттег паве сп [Кеу Гог Кеу 1п 01сС1опагу 1( кау.асагсан!сь("дас ")]: !г 1а!пасапса(б1сссопагу[денег паве], сп11есс!Ьпа.са11аЬ]а): паве = дассег паве(4:3 а1ЬСа,аррепб(" " + паве) деССег = 01ЬС1опагу.рор(даттег паве) аессег паве = "аас " « паве аессег = бссс!Ьпагу.дес(аессег паве, моле) 1г (аессег 1а пос моле апб 1а1пасапее(аессаг, со11есс!Ьпа.са11аь]е]).
бе! б1сссспагу[аессег паве] б1сссппагу[паве] = ргпрегсу(дессег, аессег) бссссопагу[" а1оса "] = сир1е(а1пса) гетогп пирес(). пан (ве1, с1ааапаве, Ьааеа, 01сСсопагу) 456 Глава 8. Усовершенствованные приемы программирования При вызове методу лен ( ) метаклаеса передаются имена метакласса и класса, список базовых классов и словарь класса, который должен быть создан. Поскольку перед созданием класса нам необходимо изменить словарь, следует переопределить не метод тпЫ (), а метод пен ().
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
