在 Python 3 中，超类可以多态地调用子类的构造函数吗

Question

我想在一个类（Parent）中创建一个方法（比如copy），该方法将返回调用它的类或子类的对象。我想要type(x) == type(x.copy())。

我尝试过的所有方法都不令人满意。

• 使用超类构造函数返回超类（有道理，但我认为值得一试）。
• 在超类使用的每个子类中创建一个函数init_me，但这违背了继承的目的。
• 我开始探索 __new__ 和 __init__，但很快决定 Python 一定有更好的方法。

示例代码

class Parent(object):
    def __init__(self, p1=p1_default, p2=p2_default, p3=p3_default):
        ...   # common stuff
        self._special_suff()
    def copy_works_if_subclass_does_extra(self):
        return self.init_me()
    def copy_only_does_superclass(self):
        return Parent()
    def copy_with_init(self):
        return self.__init__()
    def whoami(self):
        print('I am just a parent')

class Dad(Parent):
    def _special_stuff():
        ...     # Dad special stuff
        return 
    def whoami(self):
        print('I am a dad')
    def init_me(self):
        return Dad()

class Mom(Parent):
    def _special_stuff():
        ...     # Mom special stuff
        return 
    def whoami(self):
        print('I am a mom')

Answer 1

如果我理解正确，您正在尝试在您的基类中编写一个copy 方法，当在派生类的实例上调用该方法时该方法仍然有效。这可以工作，但只有当您的子类只期望与基类相同的参数集时才容易。如果他们的 __init__ 方法需要不同的参数，您需要为每个派生类使用单独的 copy 方法。

这里有一个简单的例子来说明它是如何工作的。诀窍是调用type(self) 以获取正确的类，然后使用适当的构造函数参数调用该类以获取新实例：

class Base(object):
    def __init__(self, arg1, arg2, arg3):
        self.attr1 = arg1
        self.attr2 = arg2
        self.attr3 = arg3

    def copy(self):
        cls = type(self)
        return cls(self.attr1, self.attr2, self.attr3)

class Derived(Base):
    def __init__(self, arg1, arg2, arg3):
        super().__init__(arg1, arg2, arg3)
        self.some_other_attr = "foo"

在实践中这往往效果不佳，因为Derived 类通常需要一个额外的参数来设置它的额外属性。在这种情况下可能有效的一个选项是使用the copy module，而不是编写自己的copy 方法。函数copy.copy 将能够复制许多 Python 实例而无需任何特殊支持。

Answer 2

很多，你把事情复杂化了。在子类上实现的简单构造函数的最小示例：

import copy

class Parent():
    def whoami(self):
        print('Just a parent')
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def copy(self):
        # Maybe copy.deepcopy instead
        return copy.copy(self)


class Dad(Parent):
    def whoami(self):
        print('I am a dad')
    def __init__(self, name):
        super().__init__(name)
        self.gender = 'Male'

如果你不需要，你甚至不需要 Python 中的构造函数。或者您可以在超类上设置一个，而在子类上不设置任何内容。

一些用法：

>>> dad = Dad("Clark Griswold")
>>> dad.name
'Clark Griswold'
>>> dad.whoami()
I am a dad
>>> isinstance(dad, Dad)
True
>>> isinstance(dad, Parent)
True
>>> type(dad.copy()) == type(dad)
True