用父初始化器以外的东西初始化子类的实例

Question

我有一个 Python 类（它实际上不是我的，它来自一个包，所以我不想编辑这个）。最小的例子（不切实际）：

import os

class SuperClass:
    def __init__(self):
        # Do something, for example
        self.a = 0
        pass

    def from_file(filename):
        # Do something with the file,
        # use it to create superclass
        # instance obj. For example...
        obj = SuperClass()
        obj.a = os.stat(filename).st_size
        return obj

现在我想创建这个超类的一个子类，它的初始化总是来自一个文件——也就是说，我想做类似的事情

class SubClass(SuperClass):
    def __init__(self, filename):
        self = SuperClass.from_file(filename)

这不起作用（我没想到会这样）：我没有收到异常，但子类未正确初始化。例如，如果SuperClass 有一些实例值a，它总是被设置，那么做

new_subclass_instance = SubClass('/filepath/file')
print(new_subclass_instance.a)

会给AttributeError: type object 'SubClass' has no attribute 'a'。

如何使用父类中的from_file 函数进行初始化？

Answer 1

Python 的__init__ 方法实际上不是一个构造函数，它只是一个初始化器。这就是为什么您不能在 __init__ 方法中实现此行为的原因 - 一旦调用了 __init__，您已经有一个多余的对象实例漂浮在周围。

负责实际创建类的新实例的方法是__new__，因此我们可以通过覆盖它来实现我们的目标。基本思想是这样写：

class SubClass(SuperClass):
    def __new__(cls, filename):
        return cls.from_file(filename)

    def __init__(self, *args, **kwargs):
        pass

空的__init__ 是必要的，因为python 会自动在从__new__ 返回的对象上调用它。如果我们省略空的__init__ 方法，python 最终会在对象上调用SuperClass.__init__，这将重置其所有属性。

但是，有一个问题：由于我们重写了__new__ 方法，使其需要filename 参数，所以from_file 方法可能不再有效。您还没有显示它的代码，但它可能会按照以下方式做一些事情：

@classmethod
def from_file(cls, filename):
    obj = cls()
    obj.filename = filename
    return obj

这里的问题是对cls() 的调用将失败：这会调用我们的__new__ 方法，该方法需要filename 参数，没有任何参数。我们最终会遇到像TypeError: __new__() missing 1 required positional argument: 'filename' 这样的异常。为了解决这个问题，我们可以将filename 参数设为可选：

class SubClass(SuperClass):
    def __new__(cls, filename=None):
        if filename is None:
            return super().__new__(cls)
        return cls.from_file(filename)

    def __init__(self, *args, **kwargs):
        pass

现在我们可以根据需要拨打obj = SubClass('/filepath/file')。 然而，也可以不带任何参数调用SubClass（如obj = SubClass()），这将返回一个完全统一的对象实例（请记住，我们的__init__是空的，所以对象将有没有任何属性）。不幸的是，我们对此无能为力。

一般来说，这样做可能是个坏主意。我相信您现在可以看出，在尝试像这样更改现有类的接口时，必须注意许多陷阱。这很可能不值得麻烦，您应该坚持使用SubClass.from_file 创建实例。