Создание динамического метода init()
Теперь мы применим наши знания о функции exec() к реальному программированию. В Python функция exec() позволяет выполнять Python-код, хранящийся в строке. На этом этапе мы модифицируем класс Structure для динамического создания метода __init__(). Метод __init__() - это специальный метод в классах Python, который вызывается при создании объекта этого класса. Мы будем создавать этот метод на основе переменной класса _fields, которая содержит список имен полей класса.
Сначала давайте посмотрим на существующий файл structure.py. Этот файл содержит текущую реализацию класса Structure и класс Stock, который наследуется от него. Чтобы просмотреть содержимое файла, откройте его в WebIDE с помощью следующей команды:
cat /home/labex/project/structure.py
В выводе вы увидите, что текущая реализация использует ручной подход для инициализации объектов. Это означает, что код для инициализации атрибутов объекта написан явно, а не генерируется динамически.
Теперь мы собираемся модифицировать класс Structure. Мы добавим метод класса create_init(), который будет динамически генерировать метод __init__(). Чтобы внести эти изменения, откройте файл structure.py в редакторе WebIDE и следуйте этим шагам:
-
Удалите существующие методы _init() и set_fields() из класса Structure. Эти методы являются частью ручного подхода к инициализации, и нам они больше не понадобятся, так как мы будем использовать динамический подход.
-
Добавьте метод класса create_init() в класс Structure. Вот код этого метода:
@classmethod
def create_init(cls):
"""Dynamically create an __init__ method based on _fields."""
## Create argument string from field names
argstr = ','.join(cls._fields)
## Create the function code as a string
code = f'def __init__(self, {argstr}):\n'
for name in cls._fields:
code += f' self.{name} = {name}\n'
## Execute the code and get the generated function
locs = {}
exec(code, locs)
## Set the function as the __init__ method of the class
setattr(cls, '__init__', locs['__init__'])
В этом методе мы сначала создаем строку argstr, которая содержит все имена полей, разделенные запятыми. Эта строка будет использоваться в качестве списка аргументов для метода __init__(). Затем мы создаем код для метода __init__() в виде строки. Мы проходим по именам полей и добавляем в код строки, которые присваивают каждый аргумент соответствующему атрибуту объекта. После этого мы используем функцию exec() для выполнения кода и сохраняем сгенерированную функцию в словаре locs. Наконец, мы используем функцию setattr() для установки сгенерированной функции в качестве метода __init__() класса.
- Модифицируйте класс
Stock для использования этого нового подхода:
class Stock(Structure):
_fields = ('name', 'shares', 'price')
## Create the __init__ method for Stock
Stock.create_init()
Здесь мы определяем _fields для класса Stock и затем вызываем метод create_init() для генерации метода __init__() для класса Stock.
Ваш полный файл structure.py должен теперь выглядеть примерно так:
class Structure:
## Restrict attribute assignment
def __setattr__(self, name, value):
if name.startswith('_') or name in self._fields:
super().__setattr__(name, value)
else:
raise AttributeError(f"No attribute {name}")
## String representation for debugging
def __repr__(self):
args = ', '.join(repr(getattr(self, name)) for name in self._fields)
return f"{type(self).__name__}({args})"
@classmethod
def create_init(cls):
"""Dynamically create an __init__ method based on _fields."""
## Create argument string from field names
argstr = ','.join(cls._fields)
## Create the function code as a string
code = f'def __init__(self, {argstr}):\n'
for name in cls._fields:
code += f' self.{name} = {name}\n'
## Execute the code and get the generated function
locs = {}
exec(code, locs)
## Set the function as the __init__ method of the class
setattr(cls, '__init__', locs['__init__'])
class Stock(Structure):
_fields = ('name', 'shares', 'price')
## Create the __init__ method for Stock
Stock.create_init()
Теперь давайте протестируем нашу реализацию, чтобы убедиться, что она работает правильно. Мы запустим файл с юнит-тестами, чтобы проверить, проходят ли все тесты. Используйте следующие команды:
cd /home/labex/project
python3 -m unittest test_structure.py
Если ваша реализация правильная, вы должны увидеть, что все тесты проходят. Это означает, что динамически сгенерированный метод __init__() работает как ожидается.
Вы также можете протестировать класс вручную в оболочке Python. Вот как это можно сделать:
>>> from structure import Stock
>>> s = Stock('GOOG', 100, 490.1)
>>> s
Stock('GOOG', 100, 490.1)
>>> s.shares = 50
>>> s.share = 50 ## This should raise an AttributeError
Traceback (most recent call last):
...
AttributeError: No attribute share
В оболочке Python мы сначала импортируем класс Stock из файла structure.py. Затем мы создаем экземпляр класса Stock и выводим его. Мы также можем изменить атрибут shares объекта. Однако, когда мы пытаемся установить атрибут, который не существует в списке _fields, мы должны получить ошибку AttributeError.
Поздравляем! Вы успешно использовали функцию exec() для динамического создания метода __init__() на основе атрибутов класса. Этот подход может сделать ваш код более гибким и легким в поддержке, особенно при работе с классами, имеющими переменное количество атрибутов.
