使用父类的替代构造函数创建子类的问题答案

【问题标题】：Problem creating a child class using an alternative constructor of parent使用父类的替代构造函数创建子类的问题
【发布时间】：2022-01-15 01:25:59
【问题描述】：

我有一个类可以在二维板上创建块。我定义了它，因此它会根据它们在板上的高度、长度和位置来执行此操作，但还创建了一个替代构造函数，通过在板上传递其坐标来创建块。


class Block:
    """ Create a block of given height and length in a starting location."""

    def __init__(self, name: str, h: int, l: int, location: Tuple[int,int]):
        self.name = name
        self.coords = [tuple_sum(t1=location, t2=(i//l , i%l)) for i in range(h*l)]
        # tuple_sum does (a, b)+(c, d) -> (a+c, b+d)        

    @classmethod
    def from_coords(cls, name: str, coords: List[Tuple]):
        block = cls.__new__(cls)
        block.name = name
        block.coords = coords
        return block

    ...

    def __str__(self) -> str:
        return f'Name: {self.name}\nCoords: {self.coords}'

我正在尝试为板上的空白创建一个子类。我认为使用 from_coords 构造函数可以完成所有工作，但由于某种原因，我不明白创建的元素没有初始化，即没有 name 或 coords 属性。

class SpacesBlock(Block):
    """ Make a block of spaces from a list of coordenates """
    def __init__(self, coords):
        super().from_coords("  ",coords)

    ...

spaces = SpacesBlock([(0,0),(0,1)])
print(spaces)

AttributeError Traceback (most recent call last)
\block.py in <module>
      space = SpacesBlock([(0,0),(0,1)])
----> print(spaces)

AttributeError: 'SpacesBlock' object has no attribute 'name'

我以为是 from_coords 构造函数，但它工作正常

a = Block.from_coords("A",[(0,0),(1,0)])
print(a)

Name: A
Coords: [(0, 0), (1, 0)]

我知道我可以在 SpacesBlock 的 init 中定义名称和坐标，一切都很好，但我很好奇为什么它不能像我想象的那样工作。我错过了什么？

【问题讨论】：

标签： python inheritance initialization parent-child

【解决方案1】：

from_coords 不是构造函数。这是一个工厂方法。

__init__ 实际上初始化了一个已经存在的（即分配的）对象。因为它是一个普通的方法，接收一个self 参数，它可以这样做。 classmethod 不能初始化一个已经存在的对象，除非你明确地提供它。

您的代码中发生的情况是super().from_coords(" ",coords) 创建了一个Block 的单独实例，然后将其丢弃。 SpacesBlock 的 self 实例未设置其 .name；这发生在另一个实例上。

@classmethod（相对于@staticmethod）的要点在于，因为您收到一个参数是类，即使您没有对象实例。（正如您所发现的，您可以使用它使__new__ 以多态方式工作。）

您的工厂方法已经可以表现出多态性：SpacesBlock.from_coords 将调用该方法，并将SpacesBlock 作为cls 传递，以便cls.__new__ 创建一个新的SpacesBlock 实例。但是，__init__ 不会以这种方式调用；并且以您目前的组织结构，不清楚您将如何称呼它或您将通过什么。

__new__ 的真正合理用途很少见。

使用工厂方法的常规方法是让它们调用__init__，方法是确定要使用的参数 用于__init__ 调用。在您的情况下，坐标列表可以是任意位置；但是宽度、高度和位置为您提供了一种指定多个坐标的方法。因此，将实际的构造函数用于坐标列表的构造方法会更容易。

使用该设置，代码如下所示：

class Block:
    def __init__(self, name: str, coords: List[Tuple]):
        self.name = name
        self.coords = coords

    @classmethod
    def from_grid(cls, name: str, h: int, l: int, location: Tuple[int,int]):
        coords = [tuple_sum(location, (i//l , i%l)) for i in range(h*l)]
        return cls(name, coords)


class SpacesBlock(Block):
    pass # thus far, doesn't actually do anything different

这里要注意的重要一点是from_grid 现在可以用于任一类。 Block.from_grid 创建一个 Block 实例，SpacesBlock.from_grid 创建一个 SpacesBlock 实例 - 在任何一种情况下，都使用（高度、长度、位置）方法。要直接从坐标列表创建任一类，只需直接调用构造函数即可。

【讨论】：

只是想我还应该提一下，将@classmethods 用于非工厂方法也非常好，偶尔也有用。这里唯一特别的是创建并返回cls 的实例。

【解决方案2】：

当你执行时

spaces = SpacesBlock([(0,0),(0,1)])

您创建了一个实例SpaceBlock。然后__init__ 运行来初始化这个对象。问题是，SpaceBlock 中的 __init__ 函数不会修改您刚刚创建的实例。相反，它创建并实例化另一个对象。这个新对象没有任何用途，您最初创建的对象没有任何修改，特别是没有name 和coords 属性。

您可以通过修改 __init__ 来修复它，例如如下：

def __init__(self, coords):
    x = super().from_coords("  ",coords)
    self.name  = x.name
    self.coords = x.coords

但这将是一个不必要的复杂代码。

【讨论】：