是否可以使用 Python 元类进行反向继承？

Question

出于好奇，我很感兴趣是否可以编写一个元类，使父类的方法优先于子类的方法。我想玩一会儿。不可能再覆盖方法了。基类必须显式调用子方法，例如使用对基实例的引用。

class Base(metaclass=InvertedInheritance):

    def apply(self, param):
        print('Validate parameter')
        result = self.subclass.apply(param)
        print('Validate result')
        return result


class Child(Base):

    def apply(self, param):
        print('Compute')
        result = 42 * param
        return result


child = Child()
child.apply(2)

输出：

验证参数
计算
验证结果

Answer 1

如果您只关心实例上的查找以相反的顺序（而不是类），那么您甚至不需要元类。你可以直接覆盖__getattribute__:

class ReverseLookup:
    def __getattribute__(self, attr):
        if attr.startswith('__'):
            return super().__getattribute__(attr)
        cls = self.__class__
        if attr in self.__dict__:
            return self.__dict__[attr]
        # Using [-3::-1] skips topmost two base classes, which will be ReverseLookup and object
        for base in cls.__mro__[-3::-1]:
            if attr in base.__dict__:
                value = base.__dict__[attr]
                # handle descriptors
                if hasattr(value, '__get__'):
                    return value.__get__(self, cls)
                else:
                    return value
        raise AttributeError("Attribute {} not found".format(attr))

class Base(ReverseLookup):
    def apply(self, param):
        print('Validate parameter')
        result = self.__class__.apply(self, param)
        print('Validate result')
        return result

class Child(Base):
    def apply(self, param):
        print('Compute')
        result = 42 * param
        return result

>>> Child().apply(2)
Validate parameter
Compute
Validate result
84

这种机制相对简单，因为对类的查找不是反向的：

>>> Child.apply
<function Child.apply at 0x0000000002E06048>

这使得只需在类而不是实例上进行查找就可以轻松获得“正常”查找。但是，在其他情况下可能会导致混淆，例如基类方法尝试访问子类上的不同方法，但该方法实际上在该子类上不存在；在这种情况下，查找将按正常方向进行，并可能在更高的类上找到方法。换句话说，在执行此操作时，您可以确保不会在某个类上查找任何方法，除非您确定它们是在该特定类上定义的。

很可能存在这种方法不起作用的其他极端情况。特别是，您可以看到我对描述符处理进行了陪审团操纵；如果它对带有__set__ 的描述符或对于更密集地使用传递给__get__ 的类/对象参数的更复杂的描述符做了一些奇怪的事情，我不会感到惊讶。此外，此实现依赖于任何以两个下划线开头的属性的默认行为；改变这一点需要仔细考虑如何使用__init__ 和__repr__ 等魔术方法。