如何使非冻结数据类冻结，反之亦然？答案

【问题标题】：How to make non-frozen dataclass frozen, and vice versa?如何使非冻结数据类冻结，反之亦然？
【发布时间】：2019-05-10 00:53:32
【问题描述】：

我想知道使以下数据类bar 冻结的任何简单方法。

@dataclass
class Bar:
    foo: int
bar = Bar(foo=1)

也就是说，我想要下面的函数some_fn_to_freeze

frozen_bar = some_fn_to_freeze(bar)
frozen_bar.foo = 2 # Error

还有，反函数some_fn_to_unfreeze

bar = som_fn_to_unfrozen(frozen_bar)
bar.foo = 3 # not Error

【问题讨论】：

标签： python python-dataclasses

【解决方案1】：

Python 数据类很棒，但如果您能够使用第三方库，attrs 包是更灵活的选择。例如：

import attr

# Your class of interest.
@attr.s()
class Bar(object):
   val = attr.ib()

# A frozen variant of it.
@attr.s(frozen = True)
class FrozenBar(Bar):
   pass

# Three instances:
# - Bar.
# - FrozenBar based on that Bar.
# - Bar based on that FrozenBar.
b1 = Bar(123)
fb = FrozenBar(**attr.asdict(b1))
b2 = Bar(**attr.asdict(fb))

# We can modify the Bar instances.
b1.val = 777
b2.val = 888

# Check current vals.
for x in (b1, fb, b2):
    print(x)

# But we cannot modify the FrozenBar instance.
try:
    fb.val = 999
except attr.exceptions.FrozenInstanceError:
    print(fb, 'unchanged')

输出：

Bar(val=888)
FrozenBar(val=123)
Bar(val=999)
FrozenBar(val=123) unchanged

【讨论】：

attrs 可能更灵活，但这里没有什么是 dataclass 做不到的。例如，继承也适用于dataclass；我只是发现有单独的课程更清楚。（另外，asdict 很危险，因为递归和复制行为令人困惑。）
@user2357112 冻结的数据类不能从非冻结的数据类继承，反之亦然，除非我刚刚运行的实验存在缺陷。
嗯。看起来你是对的。如果父项没有字段，则似乎不会应用检查，这导致我的第一次测试失败。
@FMc 很酷！你觉得用attrs实现树形结构怎么样？
@Yohei 听起来不错。请记住，attrs 生成的类是常规 Python 类。

【解决方案2】：

dataclass 没有内置支持。 Frozen-ness 是在类范围的基础上跟踪的，而不是每个实例，并且不支持自动生成数据类的冻结或解冻等效项。

虽然您可以尝试做一些事情来动态生成新的数据类，但它与isinstance、== 以及您想要工作的其他事情的交互非常糟糕。只写两个数据类和转换器方法可能更安全：

@dataclass
class Bar:
    foo: int
    def as_frozen(self):
        return FrozenBar(self.foo)

@dataclass(frozen=True)
class FrozenBar:
    foo: int
    def as_unfrozen(self):
        return Bar(self.foo)

【讨论】：

【解决方案3】：

改变frozen 数据类的标准方法是使用dataclasses.replace：

old_bar = Bar(foo=123)
new_bar = dataclasses.replace(old_bar, foo=456)
assert new_bar.foo == 456

对于更复杂的用例，您可以使用来自：https://github.com/google/etils 的 dataclass utils 模块

它添加了一个my_dataclass = my_dataclass.unfrozen() 成员，允许直接改变frozen 数据类

# pip install etils[edc]
from etils import edc

@edc.dataclass(allow_unfrozen=True)  # Add the `unfrozen()`/`frozen` method
@dataclasses.dataclass(frozen=True)
class A:
  x: Any = None
  y: Any = None


old_a = A(x=A(x=A()))

# After a is unfrozen, the updates on nested attributes will be propagated
# to the top-level parent.
a = old_a.unfrozen()
a.x.x.x = 123
a.x.y = 'abc'
a = a.frozen()  # `frozen()` recursively call `dataclasses.replace`

# Only the `unfrozen` object is mutated. Not the original one.
assert a == A(x=A(x=A(x = 123), y='abc'))
assert old_a == A(x=A(x=A()))

如示例中所示，您可以返回数据类的 unfrozen/frozen 副本，该数据类明确设计用于改变嵌套数据类。

@edc.dataclass 还在数据类中添加了一个a.replace(**kwargs) 方法（dataclasses.dataclass 的别名）

a = A()
a = a.replace(x=123, y=456)
assert a == A(x=123, y=456)

【讨论】：