基于混合列表的交叉以编程方式定义 python 类的好方法？

Question

现在，我有两组 python mixin，A 和 B。

让(A_1, A_2, ..., A_i, ...) 和(B_1, B_2, ..., B_i, ...) 分别成为这些集合中的元素。

我想创建作为这两个 mixin 集之间的交叉的类，并且能够按名称引用交叉的元素。 python中有什么好方法可以做到这一点吗？具体来说，如果说我有 mixins

class A_1():
 pass
class A_2():
 pass
class B_1():
 pass
class B_2():
 pass

我希望能够生成类：

class A_1B_1(A_1, B_1):
  pass

class A_1B_2(A_1, B_2):
  pass

class A_2B_1(A_2, B_1):
  pass

class A_2B_2(A_2, B_2):
  pass

最好的方法是什么？

另外，假设我想为集合 B 添加一个新的 mixin，命名为 B_x。有没有一种很好的方法来定义一些函数，我可以调用B_x 来生成将所有A_i 与B_x 交叉产生的类？即，是否有一个函数 f 我可以这样编写

f(B_x, [A_1, A_2, ..., A_n])

将导致能够生成

class A_1B_x(A_1, B_x):
  pass
class A_2B_x(A_2, B_x):
  pass

# ... and so on

值得注意的是，我希望能够在另一个文件中引用这些生成的类以按名称实例化它们。

四处挖掘，我发现了 Dynamically mixin a base class to an instance in Python 之类的东西，但它们会更改实例而不是生成类。

Answer 1

使用type(name, bases, dict)，因为您基本上是在使用元类，但是以一种简化的方式。

class X:
    pass

class Y:
    pass

XY = type("xy", (X, Y), {})

print(XY.__mro__)
# (<class '__main__.xy'>, <class '__main__.X'>, <class '__main__.Y'>, <class 'object'>)

(__mro__ + explanation)

将它与itertools.combinations() 结合起来动态生成所有可能的碱基（或itertools.permutations() 或itertools.product() 甚至）：

combinations([X, Y], 2)
# <itertools.combinations object at 0x7fbbc2ced4a0>

list(combinations([X, Y], 2))
# [(<class '__main__.X'>, <class '__main__.Y'>)]

因此有点像这样，如果您将它们放在单独的包中：

import your_package
classes = [
    getattr(your_package, cls)
    for cls in dir(your_package)
    if filter_somehow(getattr(your_package, cls))
]

combined = {}
for comb in combinations(classes, 2):
    name = "".join(cls.__name__ for cls in comb)
    combined[name] = type(name, comb, {})

print(combined)

对于文件外部的引用，要么将该字典导入为常量，要么直接使用globals() 而不是combined，您将在模块的命名空间中动态创建此类变量。

对于过滤isinstance(<class>, type) 应该会有所帮助。

或者您可以通过例如过滤它们__name__ attribute) 或者这样的包里没有其他东西+忽略所有dunder parts：

# empty test.py file 
import test
dir(test)
# ['__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__']

...或为您的所有类创建一些基类，然后使用issubclass() 仅从dir(package) 获取这些。

对于普通功能，这应该足够了：

# f(B_x, [A_1, A_2, ..., A_n])
def f(base, mixins):
    classes = []
    for mixin in mixins:
        bases = (mixin, base)
        name = "".join(cls.__name__ for cls in bases)
        classes.append(type(name, bases, {}))
    return classes

# example
class Base: pass
class A: pass
class B: pass
class C: pass

f(Base, [A,B,C])
# [<class '__main__.ABase'>, <class '__main__.BBase'>, <class '__main__.CBase'>]

让我们让它扩展一点：

# f(B_x, [A_1, A_2, ..., A_n])
from typing import Generic, Iterable
from itertools import combinations

def f(base: Generic, mixins: Iterable, base_count: int = 1):
    classes = []
    for mixin_comb in combinations(mixins, base_count):
        bases = (*mixin_comb, base)
        name = "".join(cls.__name__ for cls in bases)
        classes.append(type(name, bases, {}))
    return classes

f(Base, [A,B,C], 2)
# [<class '__main__.ABBase'>, <class '__main__.ACBase'>, <class '__main__.BCBase'>]