推迟变量初始化直到评估答案

【问题标题】：Defer variable initialization until evaluation推迟变量初始化直到评估
【发布时间】：2021-09-12 12:24:42
【问题描述】：

我需要一种将全局变量的初始化推迟到第一次访问它的方法，总体思路用以下 Python 伪代码表示：

FOO = bar

FOO.some_method_on_bar() # Init bar: bar = Bar(); bar.some_method_on_bar()
FOO.some_method_on_bar() # Use cached bar: bar.some_method_on_bar()

到目前为止，我正在考虑以某种方式告诉 Python 在每次评估其实例时调用一个特殊的类方法，但我似乎无法用谷歌搜索它：

class LazyGetter:
    def __init__(self, get_value) -> None:
        self.get_value = get_value
    
    def __class__instance__access__(self):
        return self.get_value()

FOO = LazyGetter(get_value=lambda: Bar())
FOO # = LazyGetter.__class__instance__access__()
FOO.some_method_on_bar() # = LazyGetter.__class__instance__access__().some_method_on_bar()

所以，基本上我需要知道是否有与 makeup __class__instance__access__ 方法等效的东西。

【问题讨论】：

一个考虑因素是这将使使用全局变量的代码很难进行单元测试

标签： python

【解决方案1】：

如果您必须推迟初始化，您可能在__init__ 方法中做的太多。但是，如果您不控制该代码，那么您似乎需要类似代理类的东西，所以您可以这样做：

proxied_bar = Proxy(Bar)
...
proxied_bar.some_bar_method()  # this would initialize Bar, if it isn't yet initialized, and then call the some_bar_method

一种方法，请参阅：Python proxy class

在那个答案中，一个实例化的对象被代理（而不是类），所以如果你想推迟 __init__ 调用，你必须进行一些修改。

【讨论】：

【解决方案2】：

从 Python 3.7 开始，可以定义 module __getattr__ method 以编程方式提供“全局”属性。更早且更普遍的是，one can define a custom module type to provide such a method。

假设需要Bar()来初始化全局FOO，则可以使用以下__getattr__在模块范围。

# can type-annotate to "hint" that FOO will exist at some point
FOO: Bar

# called if module.<item> fails
def __getattr__(item: str):
    if item == "FOO":
       global FOO  # add FOO to global scope
       FOO = Bar()
       return FOO
    raise AttributeError(f"module {__name__!r} has no attribute {item!r}")

这使得FOO 在作为属性访问时以编程方式可用，即作为module.FOO 或导入。它仅在第一次此类访问之后在全局范围内可用。

如果对FOO的访问预计首先发生在模块内部，那么提供一个“getter”函数会更容易。

def get_FOO() -> Bar:
    global _FOO
    try:
        return _FOO
    except NameError:
        _FOO = Bar()
        return _FOO

【讨论】：

【解决方案3】：

您可能想考虑只使用一个实际的全局变量并使用global <variable> 访问它，但我不能说这是否适合用例。如果您只是在寻找一些缓存逻辑，它应该可以正常工作。

您可以使用metaclasses 来执行此操作，这是一种在实例化类时修改类的方法。这是否有用取决于您要达到的目标。

【讨论】：

【解决方案4】：

如果你控制类代码，你可以使用__getattribute__来延迟初始化，直到你第一次访问一个属性。

class Bar:

    def __init__(self, *args):
        self._args = args

    def __getattribute__(self, name):
        args = super().__getattribute__('_args')
        if args is not None:
            # Initialize the object here.
            self.data = args[0]
            self.args = None
        return super().__getattribute__(name)

    def some_method_on_bar(self):
        return self.data

【讨论】：